Java NIO实现非阻塞式socket通信

Posted 2020-09-03

博主知识水平有限，只能提供一个个人的狭隘的理解，如果有新人读到这儿，建议看一下其他教程或者API，如果不明白，再来看一下；如果有dalao读到这儿，希望能指出理解中的问题~谢谢

Java提供了用于网络通信的socket和serversocket包，然而实现方式是阻塞式的，同一时间点上只能进行一个连接，这会带来不好的体验。当然了，我们也可以通过不断创建线程的方式管理连接，但线程多了的话反而会降低效率。于是Java推出了非阻塞式IO——channel。并且channel提供关于网络通信的相关channel。

channel将传统的输入输出流合并了，即一个channel既可以输入内容，也可以输出内容。

并且，使用channel的同时，要用NIO提供的buffer作为中介。

channel类型：

• FileChannel
• DatagramChannel
• SocketChannel
• ServerSocketChannel

buffer类型：

• ByteBuffer
• CharBuffer
• DoubleBuffer
• FloatBuffer
• IntBuffer
• LongBuffer
• ShortBuffer

为了使用socketchannel与serversocketchannel，请使用工厂模式创建byteBuffer：

ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(12);

创建Channel方法：

ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();

下条语句将指定channel设为非阻塞式：

serverSocketChannel.configureBlocking(false);

与某端口绑定：

serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(PORT));

相应的如果是socketChannel，方法是connect，这里仅拿ServerSocketChannel举例。

 

到此为止，我们还没有看到channel是如何实现非阻塞式IO的，于是NIO提供了一种工具——Selector。

Selector，简单来说，是对多个channel的管理工具，我们可以把多个channel一股脑加进去，如果哪个channel准备好读或者写（或者其他操作）就会通知我们。

Selector中有一个interest的概念，意思是在我们把某个通道注册给selector时，我们指明selector要监视channel的哪一种行为，毕竟，一种channel可以read，write，accept，connect。

Selector实例化：

Selector selector = Selector.open();

channel注册

serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

第二个参数为interest类型

interest类型：

1. SelectionKey.OP_CONNECT
2. SelectionKey.OP_ACCEPT
3. SelectionKey.OP_READ
4. SelectionKey.OP_WRITE

一般的我们给serverSocketChannel注册一个accept就好。

然后，当我们调用selector.select()时，selector会等待已经注册的channel，直到有一个channel准备好。这个过程是阻塞式的，当然了阻塞又有什么关系呢，其实IO还是非阻塞式的。

之后我们引用selector.selectedKeys()会返回一个集合，包含了可以响应的channel，迭代集合，我们得到一个个channel。

噢，其实并不是得到channel，而是另一种东西——SelectionKey。

SelectionKey包含了挺多信息的，你可以得到他的selector，channel还有注册时的信息。

我们可以通过selectionKey.isReadable,isAcceptable,isConnectable,isWritable获得我们注册时的信息，然后具体的对每种响应类型处理。

还有，记得迭代完要把对象remove掉。