java nio并发访问问题,我现在利用nio框架制服务器的并发访问,SelectionKey多线程
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了java nio并发访问问题,我现在利用nio框架制服务器的并发访问,SelectionKey多线程相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
我想问下Selector的运行机制,我是否可以便利SelectionKey的时候使用多线程,并发回复?
其实不要太迷信nio。这个东西如果你使用不当,效率还不如io高。而且,使用了nio会造成和以前的代码的不兼容。
当然,你是高手,那就例外了。 参考技术A 建议使用mina框架进行编程
会节省你很多多线程方面的代码。
mina框架现在已经比较成熟了,网上使用的人也比较多,代码大部分可以copy下改,稍微增加一点业务逻辑就好了 参考技术B netty
攻破JAVA NIO技术壁垒
现在使用NIO的场景越来越多,很多网上的技术框架或多或少的使用NIO技术,譬如Tomcat,Jetty。学习和掌握NIO技术已经不是一个JAVA攻城狮的加分技能,而是一个必备技能。再者,现在互联网的面试中上点level的都会涉及一下NIO或者AIO的问题(AIO下次再讲述,本篇主要讲述NIO),掌握好NIO也能帮助你获得一份较好的offer。 驱使博主写这篇文章的关键是网上关于NIO的文章并不是很多,而且案例较少,针对这个特性,本文主要通过实际案例主要讲述NIO的用法,每个案例都经过实际检验。博主通过自己的理解以及一些案例希望能给各位在学习NIO之时多一份参考。博主能力有限,文中有不足之处欢迎之处。
本文持续更新,转载请保留原文链接。
概述
NIO主要有三大核心部分:Channel(通道),Buffer(缓冲区), Selector。传统IO基于字节流和字符流进行操作,而NIO基于Channel和Buffer(缓冲区)进行操作,数据总是从通道读取到缓冲区中,或者从缓冲区写入到通道中。Selector(选择区)用于监听多个通道的事件(比如:连接打开,数据到达)。因此,单个线程可以监听多个数据通道。
NIO和传统IO(一下简称IO)之间第一个最大的区别是,IO是面向流的,NIO是面向缓冲区的。 Java IO面向流意味着每次从流中读一个或多个字节,直至读取所有字节,它们没有被缓存在任何地方。此外,它不能前后移动流中的数据。如果需要前后移动从流中读取的数据,需要先将它缓存到一个缓冲区。NIO的缓冲导向方法略有不同。数据读取到一个它稍后处理的缓冲区,需要时可在缓冲区中前后移动。这就增加了处理过程中的灵活性。但是,还需要检查是否该缓冲区中包含所有您需要处理的数据。而且,需确保当更多的数据读入缓冲区时,不要覆盖缓冲区里尚未处理的数据。
IO的各种流是阻塞的。这意味着,当一个线程调用read() 或 write()时,该线程被阻塞,直到有一些数据被读取,或数据完全写入。该线程在此期间不能再干任何事情了。 NIO的非阻塞模式,使一个线程从某通道发送请求读取数据,但是它仅能得到目前可用的数据,如果目前没有数据可用时,就什么都不会获取。而不是保持线程阻塞,所以直至数据变的可以读取之前,该线程可以继续做其他的事情。 非阻塞写也是如此。一个线程请求写入一些数据到某通道,但不需要等待它完全写入,这个线程同时可以去做别的事情。 线程通常将非阻塞IO的空闲时间用于在其它通道上执行IO操作,所以一个单独的线程现在可以管理多个输入和输出通道(channel)。
Channel
首先说一下Channel,国内大多翻译成“通道”。Channel和IO中的Stream(流)是差不多一个等级的。只不过Stream是单向的,譬如:InputStream, OutputStream.而Channel是双向的,既可以用来进行读操作,又可以用来进行写操作。
NIO中的Channel的主要实现有:
- FileChannel
- DatagramChannel
- SocketChannel
- ServerSocketChannel
这里看名字就可以猜出个所以然来:分别可以对应文件IO、UDP和TCP(Server和Client)。下面演示的案例基本上就是围绕这4个类型的Channel进行陈述的。
Buffer
NIO中的关键Buffer实现有:ByteBuffer, CharBuffer, DoubleBuffer, FloatBuffer, IntBuffer, LongBuffer, ShortBuffer,分别对应基本数据类型: byte, char, double, float, int, long, short。当然NIO中还有MappedByteBuffer, HeapByteBuffer, DirectByteBuffer等这里先不进行陈述。
Selector
Selector运行单线程处理多个Channel,如果你的应用打开了多个通道,但每个连接的流量都很低,使用Selector就会很方便。例如在一个聊天服务器中。要使用Selector, 得向Selector注册Channel,然后调用它的select()方法。这个方法会一直阻塞到某个注册的通道有事件就绪。一旦这个方法返回,线程就可以处理这些事件,事件的例子有如新的连接进来、数据接收等。
FileChannel
看完上面的陈述,对于第一次接触NIO的同学来说云里雾里,只说了一些概念,也没记住什么,更别说怎么用了。这里开始通过传统IO以及更改后的NIO来做对比,以更形象的突出NIO的用法,进而使你对NIO有一点点的了解。
传统IO vs NIO
首先,案例1是采用FileInputStream读取文件内容的:
<code class="hljs cs has-numbering" style="display: block; padding: 0px; color: inherit; box-sizing: border-box; font-family: 'Source Code Pro', monospace;font-size:undefined; white-space: pre; border-radius: 0px; word-wrap: normal; background: transparent;"> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">public</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">static</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">void</span> <span class="hljs-title" style="box-sizing: border-box;">method2</span>() InputStream <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">in</span> = <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">null</span>; <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">try</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">in</span> = <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">new</span> BufferedInputStream(<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">new</span> FileInputStream(<span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"src/nomal_io.txt"</span>)); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">byte</span> [] buf = <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">new</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">byte</span>[<span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">1024</span>]; <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> bytesRead = <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">in</span>.read(buf); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">while</span>(bytesRead != -<span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">1</span>) <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">for</span>(<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> i=<span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">0</span>;i<bytesRead;i++) System.<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">out</span>.print((<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">char</span>)buf[i]); bytesRead = <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">in</span>.read(buf); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">catch</span> (IOException e) e.printStackTrace(); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">finally</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">try</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">if</span>(<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">in</span> != <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">null</span>) <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">in</span>.close(); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">catch</span> (IOException e) e.printStackTrace(); </code><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">3</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">4</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">5</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">6</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">7</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">8</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">9</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">10</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">11</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">12</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">13</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">14</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">15</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">16</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">17</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">18</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">19</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">20</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">21</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">22</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">23</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">24</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">25</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">26</li></ul><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">3</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">4</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">5</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">6</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">7</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">8</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">9</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">10</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">11</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">12</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">13</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">14</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">15</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">16</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">17</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">18</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">19</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">20</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">21</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">22</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">23</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">24</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">25</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">26</li></ul>
输出结果:(略)
案例是对应的NIO(这里通过RandomAccessFile进行操作,当然也可以通过FileInputStream.getChannel()进行操作):
<code class="hljs cs has-numbering" style="display: block; padding: 0px; color: inherit; box-sizing: border-box; font-family: 'Source Code Pro', monospace;font-size:undefined; white-space: pre; border-radius: 0px; word-wrap: normal; background: transparent;"> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">public</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">static</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">void</span> <span class="hljs-title" style="box-sizing: border-box;">method1</span>() RandomAccessFile aFile = <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">null</span>; <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">try</span> aFile = <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">new</span> RandomAccessFile(<span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"src/nio.txt"</span>,<span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"rw"</span>); FileChannel fileChannel = aFile.getChannel(); ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(<span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">1024</span>); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> bytesRead = fileChannel.read(buf); System.<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">out</span>.println(bytesRead); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">while</span>(bytesRead != -<span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">1</span>) buf.flip(); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">while</span>(buf.hasRemaining()) System.<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">out</span>.print((<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">char</span>)buf.<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">get</span>()); buf.compact(); bytesRead = fileChannel.read(buf); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">catch</span> (IOException e) e.printStackTrace(); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">finally</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">try</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">if</span>(aFile != <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">null</span>) aFile.close(); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">catch</span> (IOException e) e.printStackTrace(); </code><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">3</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">4</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">5</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">6</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">7</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">8</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">9</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">10</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">11</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">12</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">13</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">14</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">15</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">16</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">17</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">18</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">19</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">20</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">21</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">22</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">23</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">24</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">25</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">26</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">27</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">28</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">29</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">30</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">31</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">32</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">33</li></ul><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">3</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">4</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">5</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">6</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">7</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">8</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">9</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">10</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">11</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">12</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">13</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">14</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">15</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">16</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">17</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">18</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">19</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">20</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">21</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">22</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">23</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">24</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">25</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">26</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">27</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">28</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">29</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">30</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">31</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">32</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">33</li></ul>
输出结果:(略)
通过仔细对比案例1和案例2,应该能看出个大概,最起码能发现NIO的实现方式比叫复杂。有了一个大概的印象可以进入下一步了。
Buffer的使用
从案例2中可以总结出使用Buffer一般遵循下面几个步骤:
- 分配空间(ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024); 还有一种allocateDirector后面再陈述)
- 写入数据到Buffer(int bytesRead = fileChannel.read(buf);)
- 调用filp()方法( buf.flip();)
- 从Buffer中读取数据(System.out.print((char)buf.get());)
- 调用clear()方法或者compact()方法
Buffer顾名思义:缓冲区,实际上是一个容器,一个连续数组。Channel提供从文件、网络读取数据的渠道,但是读写的数据都必须经过Buffer。如下图:
向Buffer中写数据:
- 从Channel写到Buffer (fileChannel.read(buf))
- 通过Buffer的put()方法 (buf.put(…))
从Buffer中读取数据:
- 从Buffer读取到Channel (channel.write(buf))
- 使用get()方法从Buffer中读取数据 (buf.get())
可以把Buffer简单地理解为一组基本数据类型的元素列表,它通过几个变量来保存这个数据的当前位置状态:capacity, position, limit, mark:
索引 | 说明 |
---|---|
capacity | 缓冲区数组的总长度 |
position | 下一个要操作的数据元素的位置 |
limit | 缓冲区数组中不可操作的下一个元素的位置:limit<=capacity |
mark | 用于记录当前position的前一个位置或者默认是0 |
无图无真相,举例:我们通过ByteBuffer.allocate(11)方法创建了一个11个byte的数组的缓冲区,初始状态如上图,position的位置为0,capacity和limit默认都是数组长度。当我们写入5个字节时,变化如下图:
这时我们需要将缓冲区中的5个字节数据写入Channel的通信信道,所以我们调用ByteBuffer.flip()方法,变化如下图所示(position设回0,并将limit设成之前的position的值):
这时底层操作系统就可以从缓冲区中正确读取这个5个字节数据并发送出去了。在下一次写数据之前我们再调用clear()方法,缓冲区的索引位置又回到了初始位置。
调用clear()方法:position将被设回0,limit设置成capacity,换句话说,Buffer被清空了,其实Buffer中的数据并未被清楚,只是这些标记告诉我们可以从哪里开始往Buffer里写数据。如果Buffer中有一些未读的数据,调用clear()方法,数据将“被遗忘”,意味着不再有任何标记会告诉你哪些数据被读过,哪些还没有。如果Buffer中仍有未读的数据,且后续还需要这些数据,但是此时想要先先写些数据,那么使用compact()方法。compact()方法将所有未读的数据拷贝到Buffer起始处。然后将position设到最后一个未读元素正后面。limit属性依然像clear()方法一样,设置成capacity。现在Buffer准备好写数据了,但是不会覆盖未读的数据。
通过调用Buffer.mark()方法,可以标记Buffer中的一个特定的position,之后可以通过调用Buffer.reset()方法恢复到这个position。Buffer.rewind()方法将position设回0,所以你可以重读Buffer中的所有数据。limit保持不变,仍然表示能从Buffer中读取多少个元素。
SocketChannel
说完了FileChannel和Buffer, 大家应该对Buffer的用法比较了解了,这里使用SocketChannel来继续探讨NIO。NIO的强大功能部分来自于Channel的非阻塞特性,套接字的某些操作可能会无限期地阻塞。例如,对accept()方法的调用可能会因为等待一个客户端连接而阻塞;对read()方法的调用可能会因为没有数据可读而阻塞,直到连接的另一端传来新的数据。总的来说,创建/接收连接或读写数据等I/O调用,都可能无限期地阻塞等待,直到底层的网络实现发生了什么。慢速的,有损耗的网络,或仅仅是简单的网络故障都可能导致任意时间的延迟。然而不幸的是,在调用一个方法之前无法知道其是否阻塞。NIO的channel抽象的一个重要特征就是可以通过配置它的阻塞行为,以实现非阻塞式的信道。
<code class="hljs bash has-numbering" style="display: block; padding: 0px; color: inherit; box-sizing: border-box; font-family: 'Source Code Pro', monospace;font-size:undefined; white-space: pre; border-radius: 0px; word-wrap: normal; background: transparent;">channel.configureBlocking(<span class="hljs-literal" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">false</span>)</code><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li></ul><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li></ul>
在非阻塞式信道上调用一个方法总是会立即返回。这种调用的返回值指示了所请求的操作完成的程度。例如,在一个非阻塞式ServerSocketChannel上调用accept()方法,如果有连接请求来了,则返回客户端SocketChannel,否则返回null。
这里先举一个TCP应用案例,客户端采用NIO实现,而服务端依旧使用IO实现。
客户端代码(案例3):
<code class="hljs cs has-numbering" style="display: block; padding: 0px; color: inherit; box-sizing: border-box; font-family: 'Source Code Pro', monospace;font-size:undefined; white-space: pre; border-radius: 0px; word-wrap: normal; background: transparent;"> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">public</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">static</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">void</span> <span class="hljs-title" style="box-sizing: border-box;">client</span>() ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(<span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">1024</span>); SocketChannel socketChannel = <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">null</span>; <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">try</span> socketChannel = SocketChannel.open(); socketChannel.configureBlocking(<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">false</span>); socketChannel.connect(<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">new</span> InetSocketAddress(<span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"10.10.195.115"</span>,<span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">8080</span>)); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">if</span>(socketChannel.finishConnect()) <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> i=<span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">0</span>; <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">while</span>(<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">true</span>) TimeUnit.SECONDS.sleep(<span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">1</span>); String info = <span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"I'm "</span>+i+++<span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"-th information from client"</span>; buffer.clear(); buffer.put(info.getBytes()); buffer.flip(); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">while</span>(buffer.hasRemaining()) System.<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">out</span>.println(buffer); socketChannel.write(buffer); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">catch</span> (IOException | InterruptedException e) e.printStackTrace(); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">finally</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">try</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">if</span>(socketChannel!=<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">null</span>) socketChannel.close(); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">catch</span>(IOException e) e.printStackTrace(); </code><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">3</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">4</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">5</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">6</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">7</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">8</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">9</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">10</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">11</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">12</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">13</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">14</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">15</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">16</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">17</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">18</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">19</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">20</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">21</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">22</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">23</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">24</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">25</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">26</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">27</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">28</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">29</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">30</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">31</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">32</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">33</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">34</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">35</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">36</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">37</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">38</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">39</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">40</li></ul><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">3</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">4</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">5</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">6</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">7</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">8</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">9</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">10</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">11</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">12</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">13</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">14</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">15</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">16</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">17</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">18</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">19</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">20</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">21</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">22</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">23</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">24</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">25</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">26</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">27</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">28</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">29</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">30</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">31</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">32</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">33</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">34</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">35</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">36</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">37</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">38</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">39</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">40</li></ul>
服务端代码(案例4):
<code class="hljs cs has-numbering" style="display: block; padding: 0px; color: inherit; box-sizing: border-box; font-family: 'Source Code Pro', monospace;font-size:undefined; white-space: pre; border-radius: 0px; word-wrap: normal; background: transparent;"> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">public</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">static</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">void</span> <span class="hljs-title" style="box-sizing: border-box;">server</span>() ServerSocket serverSocket = <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">null</span>; InputStream <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">in</span> = <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">null</span>; <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">try</span> serverSocket = <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">new</span> ServerSocket(<span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">8080</span>); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">int</span> recvMsgSize = <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">0</span>; <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">byte</span>[] recvBuf = <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">new</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">byte</span>[<span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">1024</span>]; <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">while</span>(<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">true</span>) Socket clntSocket = serverSocket.accept(); SocketAddress clientAddress = clntSocket.getRemoteSocketAddress(); System.<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">out</span>.println(<span class="hljs-string" style="color: rgb(0, 136, 0); box-sizing: border-box;">"Handling client at "</span>+clientAddress); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">in</span> = clntSocket.getInputStream(); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">while</span>((recvMsgSize=<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">in</span>.read(recvBuf))!=-<span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">1</span>) <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">byte</span>[] temp = <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">new</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">byte</span>[recvMsgSize]; System.arraycopy(recvBuf, <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">0</span>, temp, <span class="hljs-number" style="color: rgb(0, 102, 102); box-sizing: border-box;">0</span>, recvMsgSize); System.<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">out</span>.println(<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">new</span> String(temp)); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">catch</span> (IOException e) e.printStackTrace(); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">finally</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">try</span> <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">if</span>(serverSocket!=<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">null</span>) serverSocket.close(); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">if</span>(<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">in</span>!=<span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">null</span>) <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">in</span>.close(); <span class="hljs-keyword" style="color: rgb(0, 0, 136); box-sizing: border-box;">catch</span>(IOException e) e.printStackTrace(); </code><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">3</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">4</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">5</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">6</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">7</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">8</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">9</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">10</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">11</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">12</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">13</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">14</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">15</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">16</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">17</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">18</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">19</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">20</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">21</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">22</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">23</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">24</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">25</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">26</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">27</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">28</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">29</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">30</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">31</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">32</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">33</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">34</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">35</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">36</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">37</li></ul><ul class="pre-numbering" style="box-sizing: border-box; position: absolute; width: 50px; top: 0px; left: 0px; margin: 0px; padding: 6px 0px 40px; border-right-width: 1px; border-right-style: solid; border-right-color: rgb(221, 221, 221); list-style: none; text-align: right; background-color: rgb(238, 238, 238);"><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">1</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">2</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">3</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">4</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">5</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">6</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">7</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">8</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">9</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">10</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">11</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">12</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">13</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">14</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;">15</li><li style="box-sizing: border-box; padding: 0px 5px;以上是关于java nio并发访问问题,我现在利用nio框架制服务器的并发访问,SelectionKey多线程的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章