netty02-nio

亦凉 2022-05-31 04:09 179阅读 0赞

# 1.NIO-Non Block IO (new IO)  #

java1.4以后出现了NIO就是为了解决BIO线程问题

## 1.1基本概念 ##

*  Non Block IO 非阻塞IO (new io)
 *  Selector 通道的管理器，管理Channel
 *  ServerSocketChannel(ServerSocket)： 只关心客户端连接事件
 *  SocketChannel(Socket)：关心读事件，写事件，读写事件..
 *  SelectionKey 事件集合
 *  ByteBuffer

## 1.2 单线程Reactor模型 ##

package com.hotpot.day01.nio;
    
    import java.io.IOException;
    import java.net.InetSocketAddress;
    import java.nio.ByteBuffer;
    import java.nio.channels.SelectionKey;
    import java.nio.channels.Selector;
    import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
    import java.nio.channels.SocketChannel;
    import java.util.Iterator;
    
    /**
     * 描述:nio
     * @author: myx
     * @date: 2018/2/6 0006
     * Copyright © 2017-ganinfo. All rights reserved.
     */
    public class NioSocketDemo {
    	/**
    	 * 通道管理器（选择器），多个用户共用的，所以需要放到这里
    	 */
    	private Selector selector;
    	
    	/**
    	 * 初始化服务端ServerSocketChannel通道，并初始化选择器
    	 * 获得一个ServerSocket通道，并对该通道做一些初始化的工作
    	 */
    	public void initServer(int port) throws IOException {
    		// 获取ServerSocket通道 ， 相对于传统的ServerSocket
    		ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open();
    		// 设置通道为非阻塞
    		serverChannel.configureBlocking(false);
    		// 将该通道对应的ServerSocket绑定到port端口
    		serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port));
    		// 获得一个通道选择器(管理器)
    		this.selector = Selector.open();
    		// 将通道选择器和该通道绑定，并为该通道注册SelectionKey.OP_ACCEPT事件,注册该事件后，
    		// 当该事件到达时，selector.select()会返回，如果该事件没到达selector.select()会一直阻塞。
    		// 意思是大门交给selector看着，给我监听是否有accpet事件
    		serverChannel.register(this.selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
    		System.out.println("服务端启动成功...");
    		/*
    		***SelectionKey中定义的4中事件 ***
    		OP_ACCEPT —— 接收连接继续事件，表示服务器监听到了客户连接，服务器可以接收这个连接了
    		OP_CONNECT —— 连接就绪事件，表示客户与服务器的连接已经建立成功
    		OP_READ —— 读就绪事件，表示通道中已经有了可读的数据，可以执行读操作了（通道目前有数据，可以进行读操作了）
    		OP_WRITE —— 写就绪事件，表示已经可以向通道写数据了（通道目前可以用于写操作）
    		*/
    		
    	}
    
    	/**
    	 * 采用轮询的方式监听selector上是否有需要处理的事件，如果有，则进行处理
    	 */
    	public void listenSelector() throws IOException {
    		// 轮询访问selector
    		while (true) {
    			// 当注册的事件到达时，方法返回；否则,该方法会一直阻塞
    			// 多路复用  Reactor模型
    			this.selector.select();
    			// 无论是否有读写事件发生，selector每隔1s被唤醒一次  
    			 //this.selector.select(1000);
    			 //立即返回
    			 //this.selector.selectNow();
    			// 获得selector中选中的项的迭代器，选中的项为注册的事件
    			Iterator<?> iteratorKey = this.selector.selectedKeys().iterator();
    			while (iteratorKey.hasNext()) {
    				SelectionKey selectionKey = (SelectionKey) iteratorKey.next();
    				// 删除已选的key,以防重复处理
    				iteratorKey.remove();
    				// 处理请求
    				handler(selectionKey);
    			}
    		}
    	}
    
    	/**
    	 * 处理请求
    	 */
    	public void handler(SelectionKey selectionKey) throws IOException {
    		if (selectionKey.isAcceptable()) {//处理客户端连接请求事件
    			System.out.println("新的客户端连接...");
    			ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel) selectionKey.channel();
    			// 获得和客户端连接的通道
    			// 完成该操作意味着完成TCP三次握手，TCP物理链路正式建立  
    			SocketChannel channel = server.accept();
    			// 设置成非阻塞
    			channel.configureBlocking(false);
    			// 在和客户端连接成功之后，为了可以接收到客户端的信息，需要给通道设置读的权限。
    			channel.register(this.selector, SelectionKey.OP_READ);
    		} else if (selectionKey.isReadable()) {// 处理读的事件
    			// 服务器可读取消息:得到事件发生的Socket通道
    			SocketChannel channel = (SocketChannel) selectionKey.channel();
    			// 创建读取的缓冲区
    			ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);//1kb
    			int readData = channel.read(buffer);
    			if(readData > 0){
    				String msg = new String(buffer.array(),"GBK").trim();// 先讲缓冲区数据转化成byte数组,再转化成String
    				System.out.println("服务端收到信息：" + msg);
    				
    				//回写数据
    				ByteBuffer writeBackBuffer = ByteBuffer.wrap("receive data".getBytes("GBK"));
    				channel.write(writeBackBuffer);// 将消息回送给客户端
    			}else{
    				System.out.println("客户端关闭咯...");
    				//SelectionKey对象会失效，这意味着Selector再也不会监控与它相关的事件
    				selectionKey.cancel();
    			}
    		}
    	}
    	/**
    	 * 启动服务端测试
    	 */
    	public static void main(String[] args) throws IOException {
    		NioSocketDemo server = new NioSocketDemo();
    		// 初始化服务端
    		server.initServer(8888);
    		// 服务器端监听Selector事件
    		server.listenSelector();
    	}
    }

![SouthEast][]

餐厅模型：

一个服务员可以服务多个客户

![SouthEast 1][]

如果一个餐厅只有一个服务员，就会出现多个客户等待问题，所以为了提高效率需要多增加服务员------->netty

![SouthEast 2][]

### 1.2.1 操作系统几种事件模型 ###

#### 1.2.1.1 select ####

![SouthEast 3][]

#### 1.2.1.2 poll模型 ####

同select

#### 1.2.1.3 epoll模型 ####

![SouthEast 4][]

## 1.3 netty模型 ##

### 1.3.1 Reactor ###

*  单线程Reactor
 *  多线程Reactor
 *  主从多线程Reactor

### 1.3.2 模型图 ###

多线程Reactor模型

![SouthEast 5][]

主从多线程Reactor模型

![SouthEast 6][]

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