先打個(gè)小廣告枚赡,關(guān)注辛星教程璧尸,我的微信號(hào)xinxing0913,該項(xiàng)目源碼所在的github地址: https://github.com/xinxing0913/xinxing-nio-guide。
在傳統(tǒng)的服務(wù)器模型中昵宇,一般都是用一個(gè)線程去處理一個(gè)連接,等這個(gè)連接處理完畢儿子,這個(gè)線程就歸還到線程池中瓦哎,從而保證有條不紊的執(zhí)行。
但是當(dāng)連接數(shù)量非常多的時(shí)候柔逼,我們的線程數(shù)量就會(huì)非常多蒋譬,這在連接數(shù)量非常多的情況下會(huì)有不小的挑戰(zhàn),為了解決這個(gè)問題愉适,nio引入了selector這個(gè)概念犯助。
selector即選擇器,它表示檢查一個(gè)或者多個(gè)nio的channel的狀態(tài)是否處于可讀可寫的狀態(tài)维咸,它可以用于實(shí)現(xiàn)單線程管理多個(gè)channel剂买,從而管理多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接。
我們的一般使用方式就變成了多個(gè)連接對(duì)應(yīng)一個(gè)selector癌蓖,然后這個(gè)selector屬于一個(gè)線程瞬哼,這樣就完成了一個(gè)線程內(nèi)處理多個(gè)連接。
我們可以使用如下的方式來(lái)創(chuàng)建一個(gè)selector:
Selector selector = Selector.open();
然后我們把非阻塞的channel注冊(cè)到selector上租副,注意這里的channel必須是非阻塞的:
channel.configureBlocking(false);
SelectionKey key = channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
對(duì)于register的第二個(gè)參數(shù)坐慰,它表示關(guān)注集合,也就是我們關(guān)注的channel的狀態(tài)用僧,它的中可以有四個(gè):
SelectionKey.OP_CONNECT表示連接狀態(tài)
SelectionKey.OP_ACCEPT表示接受狀態(tài)
SelectionKey.OP_READ表示讀取數(shù)據(jù)
SelectionKey.OP_WRITE表示寫入數(shù)據(jù)
當(dāng)一個(gè)channel與服務(wù)端連接成功后结胀,它就處于連接就緒狀態(tài),如果是可讀的時(shí)候责循,就處于可讀就緒狀態(tài)糟港。多個(gè)狀態(tài)之間可以使用"|"來(lái)進(jìn)行組合。
我們可以通過(guò)selectionKey的channel()方法獲取Channel沼死,我們可以通過(guò)它的selector()方法來(lái)獲取Selector着逐。
我們可以通過(guò)Selector對(duì)象的三個(gè)方法來(lái)獲取一個(gè)或者多個(gè)Channel,它有三個(gè)方法:
第一個(gè)是select()方法意蛀,它在返回channel前處于阻塞狀態(tài)耸别,它返回當(dāng)前就緒的channel的個(gè)數(shù)。
第二個(gè)是select(long timeout)方法县钥,它在返回channel前也處于阻塞狀態(tài)秀姐,它返回當(dāng)前可以選擇的channel的個(gè)數(shù)。
第三個(gè)是selectNow()方法若贮,它不會(huì)阻塞省有,它會(huì)立即返回有多少合適的channel痒留。
我們可以用selector來(lái)改造我們之前的基于TCP的服務(wù)端,我們這里新建范例代碼如下:
/**
* 基于nio并且使用了selector的服務(wù)端
*/
public class Demo11 {
public static void main(String[] args) throws Exception {
ServerSocketChannel channel = ServerSocketChannel.open();
channel.configureBlocking(false);
ServerSocket socket = channel.socket();
socket.bind(new InetSocketAddress(8080));
Selector selector = Selector.open();
channel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
System.out.println("服務(wù)器已啟動(dòng)...");
while (true) {
selector.select();
Set<SelectionKey> keys = selector.selectedKeys();
Iterator<SelectionKey> iterator = keys.iterator();
while(iterator.hasNext()) {
SelectionKey key = iterator.next();
iterator.remove();
handle(key, selector);
}
}
}
public static void handle(SelectionKey key, Selector selector) throws Exception{
if (key.isAcceptable()) {
ServerSocketChannel serverSocketChannel = (ServerSocketChannel)key.channel();
SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
socketChannel.configureBlocking(false);
socketChannel.finishConnect();
socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
System.out.println("客戶端已連接...");
} else if (key.isReadable()) {
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) key.channel();
socketChannel.read(byteBuffer);
socketChannel.write(ByteBuffer.wrap("received!!".getBytes()));
socketChannel.close();
System.out.println("從客戶端收到的信息:" + new String(byteBuffer.array()));
} else {
System.out.println("內(nèi)部錯(cuò)誤...");
}
}
}
然后我們這里的客戶端可以用Selector去重新實(shí)現(xiàn)蠢沿,也可以直接復(fù)用Demo9的代碼伸头,不過(guò)我這里在讀和寫之間加了一秒鐘的等待時(shí)間來(lái)確保寫操作完成,如下:
/**
* 基于nio實(shí)現(xiàn)的TCP客戶端
*/
public class Demo12 {
public static void main(String[] args) throws Exception{
SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
socketChannel.configureBlocking(false); // 設(shè)置為非阻塞
socketChannel.connect(new InetSocketAddress(8080));
socketChannel.finishConnect(); // 等待連接完成
// 向服務(wù)端發(fā)送一段文本
byte[] bytes = "hello 辛星".getBytes();
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.wrap(bytes);
socketChannel.write(byteBuffer);
// 等待一秒鐘
Thread.sleep(1000);
// 最多只接受服務(wù)端的1024個(gè)字節(jié)
ByteBuffer responseBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
socketChannel.read(responseBuffer);
System.out.println("服務(wù)端響應(yīng)的數(shù)據(jù):" + new String(responseBuffer.array()));
}
}
我們首先運(yùn)行服務(wù)器舷蟀,如下所示:
然后我們運(yùn)行Demo12這個(gè)客戶端恤磷,如下所示:
然后我們?cè)贒emo11的控制臺(tái)下就會(huì)看到對(duì)應(yīng)的輸出:
對(duì)于Selector,就暫時(shí)介紹到這里啦野宜。