文章目錄

• 簡(jiǎn)介
• Selector介紹
• 創(chuàng)建Selector
• 注冊(cè)Selector到Channel中
• SelectionKey
• selector 和 SelectionKey
• 總的例子
• 總結(jié)

簡(jiǎn)介

NIO有三寶:Buffer,Channel，Selector少不了。本文將會(huì)介紹NIO三件套中的最后一套Selector，并在理解Selector的基礎(chǔ)上，協(xié)助小師妹發(fā)一張好人卡。我們開始吧。

Selector介紹

小師妹：F師兄，最近我的桃花有點(diǎn)旺，好幾個(gè)師兄莫名其妙的跟我打招呼，可是我一心向著工作，不想談?wù)撨@些事情。畢竟先有事業(yè)才有家嘛。我又不好直接拒絕，有沒有什么比較隱晦的方法來讓他們放棄這個(gè)想法？

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這個(gè)問題，我沉思了大約0.001秒，于是給出了答案：給他們發(fā)張好人卡吧，應(yīng)該就不會(huì)再來糾纏你了。

小師妹：F師兄，如果給他們發(fā)完好人卡還沒有用呢？

那就只能切斷跟他們的聯(lián)系了，來個(gè)一刀兩斷。哈哈。

這樣吧，小師妹你最近不是在學(xué)NIO嗎？剛好我們可以用Selector來模擬一下發(fā)好人卡的過程。

假如你的志偉師兄和子丹師兄想跟你建立聯(lián)系，每個(gè)人都想跟你建立一個(gè)溝通通道，那么你就需要?jiǎng)?chuàng)建兩個(gè)channel。

兩個(gè)channel其實(shí)還好，如果有多個(gè)人都想同時(shí)跟你建立聯(lián)系通道，那么要維持這些通道就需要保持連接，從而浪費(fèi)了資源。

但是建立的這些連接并不是時(shí)時(shí)刻刻都有消息在傳輸，所以其實(shí)大多數(shù)時(shí)間這些建立聯(lián)系的通道其實(shí)是浪費(fèi)的。

如果使用Selector就可以只啟用一個(gè)線程來監(jiān)聽通道的消息變動(dòng)，這就是Selector。

從上面的圖可以看出，Selector監(jiān)聽三個(gè)不同的channel，然后交給一個(gè)processor來處理，從而節(jié)約了資源。

創(chuàng)建Selector

先看下selector的定義：

public abstract class Selector implements Closeable

Selector是一個(gè)abstract類，并且實(shí)現(xiàn)了Closeable，表示Selector是可以被關(guān)閉的。

雖然Selector是一個(gè)abstract類，但是可以通過open來簡(jiǎn)單的創(chuàng)建：

Selector selector = Selector.open();

如果細(xì)看open的實(shí)現(xiàn)可以發(fā)現(xiàn)一個(gè)很有趣的現(xiàn)象：

public static Selector open() throws IOException {return SelectorProvider.provider().openSelector();}

open方法調(diào)用的是SelectorProvider中的openSelector方法。

再看下provider的實(shí)現(xiàn)：

public SelectorProvider run() {if (loadProviderFromProperty())return provider;if (loadProviderAsService())return provider;provider = sun.nio.ch.DefaultSelectorProvider.create();return provider;}});

有三種情況可以加載一個(gè)SelectorProvider，如果系統(tǒng)屬性指定了java.nio.channels.spi.SelectorProvider，那么從指定的屬性加載。

如果沒有直接指定屬性，則從ServiceLoader來加載。

最后如果都找不到的情況下，使用默認(rèn)的DefaultSelectorProvider。

關(guān)于ServiceLoader的用法，我們后面會(huì)有專門的文章來講述。這里先不做多的解釋。

注冊(cè)Selector到Channel中

ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress("localhost", 9527));serverSocketChannel.configureBlocking(false);serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

如果是在服務(wù)器端，我們需要先創(chuàng)建一個(gè)ServerSocketChannel，綁定Server的地址和端口，然后將Blocking設(shè)置為false。因?yàn)槲覀兪褂昧薙elector，它實(shí)際上是一個(gè)非阻塞的IO。

注意FileChannels是不能使用Selector的，因?yàn)樗且粋€(gè)阻塞型IO。

小師妹：F師兄，為啥FileChannel是阻塞型的呀？做成非阻塞型的不是更快？

小師妹，我們使用FileChannel的目的是什么？就是為了讀文件呀，讀取文件肯定是一直讀一直讀，沒有可能讀一會(huì)這個(gè)channel再讀另外一個(gè)channel吧，因?yàn)閷?duì)于每個(gè)channel自己來講，在文件沒讀取完之前，都是繁忙狀態(tài)，沒有必要在channel中切換。

最后我們將創(chuàng)建好的Selector注冊(cè)到channel中去。

SelectionKey

SelectionKey表示的是我們希望監(jiān)聽到的事件。

總的來說，有4種Event：

• SelectionKey.OP_READ 表示服務(wù)器準(zhǔn)備好，可以從channel中讀取數(shù)據(jù)。
• SelectionKey.OP_WRITE 表示服務(wù)器準(zhǔn)備好，可以向channel中寫入數(shù)據(jù)。
• SelectionKey.OP_CONNECT 表示客戶端嘗試去連接服務(wù)端
• SelectionKey.OP_ACCEPT 表示服務(wù)器accept一個(gè)客戶端的請(qǐng)求

public static final int OP_READ = 1 << 0; public static final int OP_WRITE = 1 << 2; public static final int OP_CONNECT = 1 << 3; public static final int OP_ACCEPT = 1 << 4;

我們可以看到上面的4個(gè)Event是用位運(yùn)算來定義的，如果將這個(gè)四個(gè)event使用或運(yùn)算合并起來，就得到了SelectionKey中的interestOps。

和interestOps類似，SelectionKey還有一個(gè)readyOps。

一個(gè)表示感興趣的操作，一個(gè)表示ready的操作。

最后，SelectionKey在注冊(cè)的時(shí)候，還可以attach一個(gè)Object，比如我們可以在這個(gè)對(duì)象中保存這個(gè)channel的id：

SelectionKey key = channel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT, object); key.attach(Object); Object object = key.attachment();

object可以在register的時(shí)候傳入，也可以調(diào)用attach方法。

最后，我們可以通過key的attachment方法，獲得該對(duì)象。

selector 和 SelectionKey

我們通過selector.select()這個(gè)一個(gè)blocking操作，來獲取一個(gè)ready的channel。

然后我們通過調(diào)用selector.selectedKeys()來獲取到SelectionKey對(duì)象。

在SelectionKey對(duì)象中，我們通過判斷ready的event來處理相應(yīng)的消息。

總的例子

接下來，我們把之前將的串聯(lián)起來，先建立一個(gè)小師妹的ChatServer：

public class ChatServer {private static String BYE_BYE="再見";public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {Selector selector = Selector.open();ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress("localhost", 9527));serverSocketChannel.configureBlocking(false);serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(512);while (true) {selector.select();Set<SelectionKey> selectedKeys = selector.selectedKeys();Iterator<SelectionKey> iter = selectedKeys.iterator();while (iter.hasNext()) {SelectionKey selectionKey = iter.next();if (selectionKey.isAcceptable()) {register(selector, serverSocketChannel);}if (selectionKey.isReadable()) {serverResonse(byteBuffer, selectionKey);}iter.remove();}Thread.sleep(1000);}}private static void serverResonse(ByteBuffer byteBuffer, SelectionKey selectionKey)throws IOException {SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) selectionKey.channel();socketChannel.read(byteBuffer);byteBuffer.flip();byte[] bytes= new byte[byteBuffer.limit()];byteBuffer.get(bytes);log.info(new String(bytes).trim());if(new String(bytes).trim().equals(BYE_BYE)){log.info("說再見不如不見！");socketChannel.write(ByteBuffer.wrap("再見".getBytes()));socketChannel.close();}else {socketChannel.write(ByteBuffer.wrap("你是個(gè)好人".getBytes()));}byteBuffer.clear();}private static void register(Selector selector, ServerSocketChannel serverSocketChannel)throws IOException {SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();socketChannel.configureBlocking(false);socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);} }

上面例子有兩點(diǎn)需要注意，我們?cè)谘h(huán)遍歷中，當(dāng)selectionKey.isAcceptable時(shí)，表示服務(wù)器收到了一個(gè)新的客戶端連接，這個(gè)時(shí)候我們需要調(diào)用register方法，再注冊(cè)一個(gè)OP_READ事件到這個(gè)新的SocketChannel中，然后繼續(xù)遍歷。

第二，我們定義了一個(gè)stop word，當(dāng)收到這個(gè)stop word的時(shí)候，會(huì)直接關(guān)閉這個(gè)client channel。

再看看客戶端的代碼：

public class ChatClient {private static SocketChannel socketChannel;private static ByteBuffer byteBuffer;public static void main(String[] args) throws IOException {ChatClient chatClient = new ChatClient();String response = chatClient.sendMessage("hello 小師妹！");log.info("response is {}", response);response = chatClient.sendMessage("能不能？");log.info("response is {}", response);chatClient.stop();}public void stop() throws IOException {socketChannel.close();byteBuffer = null;}public ChatClient() throws IOException {socketChannel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress("localhost", 9527));byteBuffer = ByteBuffer.allocate(512);}public String sendMessage(String msg) throws IOException {byteBuffer = ByteBuffer.wrap(msg.getBytes());String response = null;socketChannel.write(byteBuffer);byteBuffer.clear();socketChannel.read(byteBuffer);byteBuffer.flip();byte[] bytes= new byte[byteBuffer.limit()];byteBuffer.get(bytes);response =new String(bytes).trim();byteBuffer.clear();return response;} }

客戶端代碼沒什么特別的，需要注意的是Buffer的讀取。

最后輸出結(jié)果：

server收到： INFO com.flydean.ChatServer - hello 小師妹！ client收到: INFO com.flydean.ChatClient - response is 你是個(gè)好人 server收到： INFO com.flydean.ChatServer - 能不能？ client收到： INFO com.flydean.ChatClient - response is 再見

解釋一下整個(gè)流程：志偉跟小師妹建立了一個(gè)連接，志偉向小師妹打了一個(gè)招呼，小師妹給志偉發(fā)了一張好人卡。志偉不死心，想繼續(xù)糾纏，小師妹回復(fù)再見，然后自己關(guān)閉了通道。

總結(jié)

本文介紹了Selector和channel在發(fā)好人卡的過程中的作用。

本文作者：flydean程序那些事

本文鏈接：http://www.flydean.com/java-io-nio-selector/

本文來源：flydean的博客

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的小师妹学JavaIO之:用Selector来发好人卡的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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