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資訊專欄INFORMATION COLUMN

java nio中的select和channel是怎么使用的？

xiaowugui666 / 2117人閱讀

摘要：什么是線程在處理數(shù)據(jù)時(shí)，如果線程還處于將數(shù)據(jù)從讀到的這段時(shí)間內(nèi)，線程可以去做別的事情，等數(shù)據(jù)都讀到了，線程再回來(lái)處理讀到的數(shù)據(jù)是什么類比流的概念。

什么是NIO？

線程在處理數(shù)據(jù)時(shí)，如果線程還處于將數(shù)據(jù)從channel讀到buffer的這段時(shí)間內(nèi)，線程可以去做別的事情，等數(shù)據(jù)都讀到buffer了，線程再回來(lái)處理讀到的數(shù)據(jù)

channel是什么？

類比流的概念。與流的區(qū)別在于

channel是可讀可寫的，但是一個(gè)流要么寫要么讀

chanel可以異步的讀和寫

數(shù)據(jù)總是從channel中讀到buffer,或者從buffer中寫到channel

流的讀取或?qū)懸话闶且淮涡缘牟僮?，?shù)據(jù)在讀取過(guò)程中不會(huì)有緩存，這也就意味著沒(méi)有辦法自己隨便移動(dòng)到想要讀取的位置，要實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能也就只能先緩存
java中的channel有哪些？

FileChannel:連接文件的channel,通過(guò)文件對(duì)象的getChannel方法即可獲取

FileChannel的write()方法不保證一次會(huì)寫到channel中的字節(jié)數(shù)；另外它不能被設(shè)置為非阻塞,永遠(yuǎn)只能設(shè)置成阻塞模式

DatagramChannel:處理UDP協(xié)議連接,通過(guò)DatagramChannel.open()然后再獲取socket執(zhí)行綁定即可端口

SocketChannel:它是一個(gè)已經(jīng)建立連接的TCP網(wǎng)絡(luò)socket,用來(lái)處理TCP協(xié)議連接，通過(guò)SocketChannel.open()再調(diào)用自身的connet即可建立

ServerSocketChannel:用來(lái)監(jiān)聽(tīng)TCP連接的建立，通過(guò)ServerSocketChannel.open()可以建立，隨后就可以綁定需要監(jiān)聽(tīng)的端口，并等待連接的到來(lái)，每個(gè)已建立的連接都會(huì)返回一個(gè)SocketChannel

非阻塞模式下，等待連接到來(lái)的accept方法會(huì)立馬返回，注意判斷SocketChannel是不是null;另外可能有多個(gè)連接建立，所以監(jiān)聽(tīng)一般會(huì)放在一個(gè)while循環(huán)里面
Buffer是什么？

用來(lái)方便操作內(nèi)存塊中數(shù)據(jù)的一個(gè)包裝類。它有3個(gè)屬性

capacity：表示Buffer能容納的數(shù)據(jù)量，滿了就不能再寫

position：讀或者寫開(kāi)始的位置

limit：寫模式下表示能往buffer中寫的數(shù)據(jù)量，最大值是capacity;讀模式下表示能從buffer中獲取的數(shù)據(jù)量，之前buffer中寫了多少，就能讀多少

從寫模式轉(zhuǎn)換到讀模式需要用flip()完成，調(diào)用完成之后，limit會(huì)被設(shè)置成position當(dāng)時(shí)的值，而positon會(huì)被設(shè)置成0;
讀取數(shù)據(jù)完畢轉(zhuǎn)換成寫需要調(diào)用clear或者compact方法，其中clear會(huì)置position為0,limit為capacity,compact則會(huì)把原有的數(shù)據(jù)拷貝到開(kāi)始的位置，然后其后的位置設(shè)置為position,limit則是capacity


mark和reset用法：在執(zhí)行讀取的時(shí)候，先mark住當(dāng)前的位置，執(zhí)行讀取完成之后reset就回到原讀取數(shù)據(jù)之前的位置了
怎么讀取數(shù)據(jù)到多個(gè)Buffer?

創(chuàng)建一個(gè)數(shù)組用來(lái)放要寫的數(shù)據(jù)，或者將要讀到的數(shù)據(jù)，再執(zhí)行讀寫操作即可，但是這種方式不適合讀取變長(zhǎng)消息

Buffer[] bArr = {head,body};
channel.read(bArr); //讀 ，如果head本身會(huì)放自身容量的數(shù)據(jù)然后再往body中塞
Buffer[] wArr={head,body}
channel.write(wArr);//寫
Selector是干啥的？

用來(lái)監(jiān)控多個(gè)channel的事件，比如channel的連接建立、數(shù)據(jù)到達(dá)等等

實(shí)際上可以只用一個(gè)線程來(lái)管理所有的channel
selector使用示例 
//創(chuàng)建selector
Selector selector = Selector.open();
//使用Selector必須設(shè)置為false,同時(shí)意味著FileChannel是不能用Selector
channel.configureBlocking(false);
// SelectionKey一共有4種值，分別代表4個(gè)事件：connect、accept、read、write
// 通過(guò)方法 interestOps 可以得到注冊(cè)時(shí)對(duì)channel感興趣的事件，具體獲取方式為 interestSet & SelectionKey.OP_ACCEPT 得到的結(jié)果即是否為ACCEPT事件
//通過(guò)這種方式即實(shí)現(xiàn)了注冊(cè)，表明當(dāng)前channel需要監(jiān)聽(tīng)的是 read 事件,如果對(duì)多個(gè)事件感興趣，那么可以使用 SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE 方式實(shí)現(xiàn)
//注冊(cè)方法還可以添加另一個(gè)參數(shù)，attach,用來(lái)附加更多的信息給channel,比如將Buffer給channel
SelectionKey key = channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
while(true) {
  //select（）對(duì)channel注冊(cè)的事件如果一個(gè)都沒(méi)有好，那么阻塞住，返回值表示事件已經(jīng)發(fā)生的chanel的個(gè)數(shù);
  //selectNow（）則不阻塞，沒(méi)有準(zhǔn)備好就返回0
  int readyChannels = selector.select();
  if(readyChannels == 0) continue;
  //用來(lái)獲取準(zhǔn)備好的channel
  Set selectedKeys = selector.selectedKeys();
  Iterator keyIterator = selectedKeys.iterator();
  while(keyIterator.hasNext()) {
    SelectionKey key = keyIterator.next();
    if(key.isAcceptable()) {
      //SeverSocketChannel接受了一個(gè)新的連接
    } else if (key.isConnectable()) {
      //和遠(yuǎn)程已經(jīng)建立了連接
    } else if (key.isReadable()) {
      //channel可讀
    } else if (key.isWritable()) {
      //channel可寫
    }
    //必須手動(dòng)執(zhí)行
    keyIterator.remove();
  }
}
wakeup:如果channel當(dāng)前剛好阻塞在select,會(huì)立馬返回
附

java NIO 參考

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