java nio中的select和channel是怎麼使用的？

爬蜥發表於2018-07-04
Java

什麼是NIO？

執行緒在處理資料時，如果執行緒還處於將資料從channel讀到buffer的這段時間內，執行緒可以去做別的事情，等資料都讀到buffer了，執行緒再回來處理讀到的資料

channel是什麼？

類比流的概念。與流的區別在於

  1. channel是可讀可寫的，但是一個流要麼寫要麼讀

  2. chanel可以非同步的讀和寫

  3. 資料總是從channel中讀到buffer,或者從buffer中寫到channel

流的讀取或寫一般是一次性的操作，資料在讀取過程中不會有快取，這也就意味著沒有辦法自己隨便移動到想要讀取的位置，要實現這個功能也就只能先快取

java中的channel有哪些？

  1. FileChannel:連線檔案的channel,通過檔案物件的getChannel方法即可獲取

FileChannel的write()方法不保證一次會寫到channel中的位元組數；另外它不能被設定為非阻塞,永遠只能設定成阻塞模式

  1. DatagramChannel:處理UDP協議連線,通過DatagramChannel.open()然後再獲取socket執行繫結即可埠

  2. SocketChannel:它是一個已經建立連線的TCP網路socket,用來處理TCP協議連線，通過SocketChannel.open()再呼叫自身的connet即可建立

  3. ServerSocketChannel:用來監聽TCP連線的建立，通過ServerSocketChannel.open()可以建立，隨後就可以繫結需要監聽的埠，並等待連線的到來，每個已建立的連線都會返回一個SocketChannel

非阻塞模式下，等待連線到來的accept方法會立馬返回，注意判斷SocketChannel是不是null;
另外可能有多個連線建立，所以監聽一般會放在一個while迴圈裡面

Buffer是什麼？

用來方便操作記憶體塊中資料的一個包裝類。它有3個屬性

  1. capacity：表示Buffer能容納的資料量，滿了就不能再寫

  2. position：讀或者寫開始的位置

  3. limit：寫模式下表示能往buffer中寫的資料量，最大值是capacity;
    讀模式下表示能從buffer中獲取的資料量，之前buffer中寫了多少，就能讀多少

從寫模式轉換到讀模式需要用flip()完成，呼叫完成之後，limit會被設定成position當時的值，而positon會被設定成0;

讀取資料完畢轉換成寫需要呼叫clear或者compact方法，其中clear會置position為0,limit為capacity,compact則會把原有的資料拷貝到開始的位置，然後其後的位置設定為position,limit則是capacity

mark和reset用法：在執行讀取的時候，先mark住當前的位置，執行讀取完成之後reset就回到原讀取資料之前的位置了

怎麼讀取資料到多個Buffer?

建立一個陣列用來放要寫的資料，或者將要讀到的資料，再執行讀寫操作即可，但是這種方式不適合讀取變長訊息

Buffer[] bArr = {head,body
  };
channel.read(bArr);
 //讀 ，如果head本身會放自身容量的資料然後再往body中塞Buffer[] wArr={head,body
  }channel.write(wArr);
//寫複製程式碼

Selector是幹啥的？

用來監控多個channel的事件，比如channel的連線建立、資料到達等等

實際上可以只用一個執行緒來管理所有的channel

selector使用示例

//建立selectorSelector selector = Selector.open();
//使用Selector必須設定為false,同時意味著FileChannel是不能用Selectorchannel.configureBlocking(false);
// SelectionKey一共有4種值，分別代表4個事件：connect、accept、read、write// 通過方法 interestOps 可以得到註冊時對channel感興趣的事件，具體獲取方式為 interestSet &
 SelectionKey.OP_ACCEPT 得到的結果即是否為ACCEPT事件//通過這種方式即實現了註冊，表明當前channel需要監聽的是 read 事件,如果對多個事件感興趣，那麼可以使用 SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE 方式實現//註冊方法還可以新增另一個引數，attach,用來附加更多的資訊給channel,比如將Buffer給channelSelectionKey key = channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
while(true) { 
 //select（）對channel註冊的事件如果一個都沒有好，那麼阻塞住，返回值表示事件已經發生的chanel的個數;
  //selectNow（）則不阻塞，沒有準備好就返回0  int readyChannels = selector.select();
  if(readyChannels == 0) continue;
  //用來獲取準備好的channel  Set<
SelectionKey>
 selectedKeys = selector.selectedKeys();
  Iterator<
SelectionKey>
 keyIterator = selectedKeys.iterator();
  while(keyIterator.hasNext()) { 
   SelectionKey key = keyIterator.next();
    if(key.isAcceptable()) { 
     //SeverSocketChannel接受了一個新的連線    
  } else if (key.isConnectable()) { 
     //和遠端已經建立了連線    
  } else if (key.isReadable()) { 
     //channel可讀    
  } else if (key.isWritable()) { 
     //channel可寫    
  }    //必須手動執行    keyIterator.remove();
  
  }
  }複製程式碼

wakeup:如果channel當前剛好阻塞在select,會立馬返回

附

java NIO 參考

來源：https://juejin.im/post/5b3ba8505188251b1c3cd150

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