Java NIO入门（三）Selector

╰+攻爆jí腚メ 2022-03-16 11:14 205阅读 0赞

> 之前两篇文章写了关于NIO的博客，本来想一一口气写完这三篇的，但是由于前段时间项目特别赶，就把这篇给放下了，现在算是有些时间了，把第三篇写了。

前两篇一篇是写了Buffer、一篇写了Channel，下面写NIO的第三个很重要的部分Selector。

### 什么是Selector ###

在nio出现之前，也就是jdk1.4以前要实现网络通信的话使用socket进行，使用socket进行网络通信就会出现网络通信中IO阻塞的情况,显然这时候要让服务器面对很多连接同时进行会很吃力。NIO中的Selector就是针对这种情况推出的一种新的、非阻塞的IO方式。

### 常用概念 ###

Selector有以下常用方法

>  *  public static Selector open()：打开一个选择器
>  *  public abstract int select()：选择一组Key，说明channel已经做好了IO的准备
>  *  public abstract Set selectedKeys：返回已选中的Key

在进行阻塞式IO的时候是通过Socket获得IO流，在创建非阻塞的时候则是使用Selector创建上一篇写的Channel了。具体用到的类为ServerSocketChannel和SocketChannel。这两个类的父类是SelectableChannel，该类可以用来声明阻塞的模式，以及用来注册Selector的方法。  
ServerSocketChannel的常用方法

>  *  public final SelectableChannel configureBlocking(boolean block)：这个方法用来配置阻塞模式，true为阻塞，false为非阻塞
>  *  public final SelectionKey register(Selector sel, int ops)：这个方法用来向选择器注册通道，并返回一个SelectionKey对象
>  *  public static ServerSocketChannel open()：这个方法用来打开一个服务器Chanel并返回
>  *  public abstract ServerSocket socket()：这个方法用来返回与通道相关的Socket

在Socket的网络通信方式中，我们使用的是accept()和connect()这样的方法来声明socket接收或者连接。Selector使用了不同的方式，它是在调用register()方法时，通过传递的第二个参数来判断进行哪种操作的，这第二个参数是int类型，可以把它叫做域，Selector域包含了一下几种：

>  *  OP\_ACCEPT:接收状态，相当于socket调用accept()方法
>  *  OP\_CONNECT：连接状态，相当于调用connect()方法
>  *  OP\_READ：进行读操作
>  *  OP\_WRITE：进行写操作

### 示例 ###

下面写一个非阻塞的服务端实例来看一下

public static void main(String[] args) throws IOException { 
    	int[] ports = {  8081, 8082, 8083, 8084, 8085 };// 列出一系列端口号，都可以用来接收请求
    	Selector selector = Selector.open();// 创建新的Selector
    	for (int i = 0; i < ports.length; i++) { 
    		ServerSocketChannel ssc = null;// 声明ServerSocketChannel
    		ssc = ServerSocketChannel.open();// 通过ServerSocketChannel的open方法打开服务器套接字通道
    		ssc.configureBlocking(false);// 配置服务器为非阻塞状态
    		ServerSocket serverSocket = ssc.socket();// 检索与通道相关联的服务器套接字
    		InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress(
    					"127.0.0.2", ports[i]);// 实例化绑定地址
    		serverSocket.bind(inetSocketAddress);// 套接字与网络地址进行绑定
    		ssc.register(selector, SelectionKey.OP_WRITE);// 注册选择器，类似Socket的accept()方法
    		System.out.println("服务器在" + ports[i]);
    	}
    }

这样运行之后就可以看到控制台打印出来以下消息

服务器在8081
    服务器在8082
    服务器在8083
    服务器在8084
    服务器在8085

也就是说明在上面几个端口都在监听请求了。  
服务器要想和客户端进行通信还需要用到另一个类SelectionKey，这个类可以用来判断连接状态以及发送消息。  
它有以下常用方法：

>  *  public abstract SelectableChannel channel()：返回一个用来通信的Channel
>  *  public final boolean isAcceptable()：判断是否可接收新连接
>  *  public final boolean isConnectable()：判断是否连接已完成
>  *  public final boolean isReadable()：判断Channel是否已经处于可读状态
>  *  public final boolean isWritable()：判断Channel是否已经处于可写状态

直接使用代码来说明，再之前的方法里面加上以下代码

while (iter.hasNext()) { 
    	SelectionKey key = iter.next();// 获得SelectionKey实例
    	if (key.isAcceptable()) { // 如果SelectionKey的状态处于接收状态
    		ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel) key
    				.channel();// 使用key的channel()方法获得服务器套接字通道
    		SocketChannel client = server.accept();// 通过调用ServerSocketChannel的accept()方法，获得套接字通道SocketChannel对象
    		client.configureBlocking(false);// 设置套接字通道为非阻塞形式
    		ByteBuffer outBuf = ByteBuffer.allocate(1024);// 为缓冲区分配大小为1024
    		outBuf.put(("现在是：" + new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd")
    				.format(new Date())).getBytes());// 将当前日期存放到缓冲区
    		outBuf.flip();// 重设缓冲区指针
    		client.write(outBuf);// 通过套接字通道将缓冲区的输入写入
    		client.close();// 关闭通道
    	}
    }

这样再运行代码，当有请求发来时，就向请求的客户端发送一个当前的时间。再新建一个类，在main方法里写下如下代码来验证一下

public static void main(String[] args) throws UnknownHostException,
    			IOException { 
    	Socket client = new Socket("127.0.0.2", 8082);
    	BufferedReader buf = null;
    	buf = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
    	String str = buf.readLine();
    	System.out.println("服务器端输出内容：" + str);
    	client.close();
    	buf.close();
    }

控制台打印结果为

服务器端输出内容：现在是：2019-02-27

这样就证明创建的非阻塞服务器的可以使用了，并且进行相应的通信了。NIO的几个重要概念和使用方法也就介绍完了！