Selector选择器
1 基本介绍
java中的nio，用非阻塞的IO方式。可以用一个线程，处理多个客户端连接，就会使用到Selector选择器
Selector能够检测多个注册的通道上是否有事件发生（注意：多个Channle以事件的方式可以注册到同一个Selector），如果有事件发生获取事件然后针对每个事件进行相应的处理，这样就可以用一个单线程管理多个通道，也就是管理多个连接和请求。
只有在连接有多个读写事件发生时，才会进行读写，就大大减少了系统的开销，并且不会为每个连接都创建一个线程，不用去维护多个线程
避免了多线程之间上下文切换导致的开销。
特点说明：
Netty的IO线程NioEventLoop聚合了Selector选择器，也叫多路复用器，可以同时处理成百上千条请求。
当线程从某客户端Socket通道进行读写数据时，若没有数据可用时，该线程可以进行其他任务
线程通常将非阻塞的IO的空闲线程用在其它通道执行IO操作，所以单独的线程可以管理多个输入和输出通道
由于读写操作都是非阻塞的，这就可以充分提升IO线程的运行效率，避免由于频繁I/O阻塞导致线程挂起
一个I/O线程可以并发处理N个客户端连接和读写数据操作，这从根本上解决了传统同步阻塞I/O一连接一线程模型。
2 使用方法
1.通过调用Selector.open()方法创建一个Selector对象
Selector open = Selector.open();2.注册channel到Selector
socketChannel.configureBlocking(false);
final SelectionKey key = socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
注意：注册的channel必须是非阻塞的（FileChannel不适用于Selector，因为FileChannel不能切换为非阻塞模式）
register()方法的第二个参数，是通过Selector监听Channel对什么事件感兴趣
Connect : 某个 Channel 成功连接到另一个服务器称为"连接就绪", SelectionKey.OP_CONNECT
Accept : 一个 ServerSocketChannel 准备好接受新进入的连接称为"接受就绪", SelectionKey.OP_ACCEPT
Read : 一个有数据可读的 Channel 称为"读就绪", SelectionKey.OP_READ
Write : 等待写数据的 Channel 称为"写就绪", SelectionKey.OP_WRITE
如果不止对一件事情感兴趣，可以用操作符将其连接起来如下：
SelectionKey key = channel.register(selector,Selectionkey.OP_READ|SelectionKey.OP_WRITE); 总结：
创建Selector
// 获得一耳光通道管理器
Selector selector = Selector.open();创建Channel
// 获得一个ServerSocket通道
ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open();向Selector中注册Channel，和感兴趣的事情
// 将通道管理器和该通道绑定，并为该通道注册selectionKey.OP_ACCEPT事件
// 注册该事件后，当事件到达的时候，selector.select()会返回，
// 如果事件没有到达selector.select()会一直阻塞
serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);等待注册事件的到达，不然就一直等待selector.select()
// 当注册事件到达时，方法返回，否则该方法会一直阻塞
selector.select();获取selector中的迭代器，选中的项为注册的事件
针对选中的事件进行处理
3 SelectionKey介绍
selectionKey表示了一个特定的channel对象和一个特定的Selector对象之间的注册关系
key.channel(); // 返回该SelectionKey对应的channel。
key.selector(); // 返回该SelectionKey对应的Selector。
key.interestOps(); //返回代表需要Selector监控的IO操作的bit mask
4代码演示
服务端：
package com.liubujun.nio.groupchat;
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;
/**
* @Author: liubujun
* @Date: 2023/2/1 16:01
*/
public class NIOServer {
// 通道管理器
private Selector selector;
public void initServer(int port) throws Exception {
// 获得一个ServerSocket通道
ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open();
// 设置通道为 非阻塞
serverChannel.configureBlocking(false);
// 将该通道对于的serverSocket绑定到port端口
serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port));
// 获得一耳光通道管理器
this.selector = Selector.open();
// 将通道管理器和该通道绑定，并为该通道注册selectionKey.OP_ACCEPT事件
// 注册该事件后，当事件到达的时候，selector.select()会返回，
// 如果事件没有到达selector.select()会一直阻塞
serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
}
// 采用轮训的方式监听selector上是否有需要处理的事件，如果有，进行处理
public void listen() throws Exception {
System.out.println("start server");
// 轮询访问selector
while (true) {
// 当注册事件到达时，方法返回，否则该方法会一直阻塞
selector.select();
// 获得selector中选中的相的迭代器，选中的相为注册的事件
Iterator ite = this.selector.selectedKeys().iterator();
while (ite.hasNext()) {
SelectionKey key = (SelectionKey) ite.next();
// 删除已选的key 以防重复处理
ite.remove();
// 客户端请求连接事件
if (key.isAcceptable()) {
ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel) key.channel();
// 获得和客户端连接的通道
SocketChannel channel = server.accept();
// 设置成非阻塞
channel.configureBlocking(false);
// 在这里可以发送消息给客户端
channel.write(ByteBuffer.wrap(new String("hello client").getBytes()));
// 在客户端 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);
// 获得了可读的事件
} else if (key.isReadable()) {
read(key);
}
}
}
}
// 处理 读取客户端发来的信息事件
private void read(SelectionKey key) throws Exception {
// 服务器可读消息，得到事件发生的socket通道
SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel();
// 穿件读取的缓冲区
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);
channel.read(buffer);
byte[] data = buffer.array();
String msg = new String(data).trim();
System.out.println("server receive from client: " + msg);
ByteBuffer outBuffer = ByteBuffer.wrap(msg.getBytes());
channel.write(outBuffer);
}
public static void main(String[] args) throws Throwable {
NIOServer server = new NIOServer();
server.initServer(8989);
server.listen();
}
}
客户端：
package com.liubujun.nio.groupchat;
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.SocketChannel;
import java.util.Iterator;
/**
* @Author: liubujun
* @Date: 2023/2/1 16:03
*/
public class NIOClient {
// 通道管理器
private Selector selector;
/**
* * // 获得一个Socket通道，并对该通道做一些初始化的工作 * @param ip 连接的服务器的ip // * @param port
* 连接的服务器的端口号 * @throws IOException
*/
public void initClient(String ip, int port) throws IOException { // 获得一个Socket通道
SocketChannel channel = SocketChannel.open(); // 设置通道为非阻塞
channel.configureBlocking(false); // 获得一个通道管理器
this.selector = Selector.open(); // 客户端连接服务器,其实方法执行并没有实现连接，需要在listen()方法中调
// 用channel.finishConnect();才能完成连接
channel.connect(new InetSocketAddress(ip, port));
// 将通道管理器和该通道绑定，并为该通道注册SelectionKey.OP_CONNECT事件。
channel.register(selector, SelectionKey.OP_CONNECT);
}
/**
* * // 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 * @throws // IOException
* @throws Exception
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public void listen() throws Exception { // 轮询访问selector
while (true) {
// 选择一组可以进行I/O操作的事件，放在selector中,客户端的该方法不会阻塞，
// 这里和服务端的方法不一样，查看api注释可以知道，当至少一个通道被选中时，
// selector的wakeup方法被调用，方法返回，而对于客户端来说，通道一直是被选中的
selector.select(); // 获得selector中选中的项的迭代器
Iterator ite = this.selector.selectedKeys().iterator();
while (ite.hasNext()) {
SelectionKey key = (SelectionKey) ite.next(); // 删除已选的key,以防重复处理
ite.remove(); // 连接事件发生
if (key.isConnectable()) {
SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel(); // 如果正在连接，则完成连接
if (channel.isConnectionPending()) {
channel.finishConnect();
} // 设置成非阻塞
channel.configureBlocking(false);
// 在这里可以给服务端发送信息哦
channel.write(ByteBuffer.wrap(new String("hello server!").getBytes()));
// 在和服务端连接成功之后，为了可以接收到服务端的信息，需要给通道设置读的权限。
channel.register(this.selector, SelectionKey.OP_READ); // 获得了可读的事件
} else if (key.isReadable()) {
read(key);
}
}
}
}
private void read(SelectionKey key) throws Exception {
SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel();
// 穿件读取的缓冲区
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);
channel.read(buffer);
byte[] data = buffer.array();
String msg = new String(data).trim();
System.out.println("client receive msg from server:" + msg);
ByteBuffer outBuffer = ByteBuffer.wrap(msg.getBytes());
channel.write(outBuffer);
}
/**
* * // 启动客户端测试 * @throws IOException
* @throws Exception
*/
public static void main(String[] args) throws Exception {
NIOClient client = new NIOClient();
client.initClient("localhost", 8989);
client.listen();
}
}
参考博客：https://blog.csdn.net/lw305080/article/details/51205545?
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