Java-NIO-Selector

目录

1 概述

2 Selector

2.1 可选择通道（SelectableChannel）

2.2 选择键 （SelectionKey）

2.3  方法示例

2.4 停止选择的方法

3 Selector演示小demo

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1 概述

        Selector一般称之为选择器，也可以翻译为多路复用器。它是Java-NIO中核心组件中的一个，用于检查一个或多个NIO Channel（通道）的状态是否处于可读、可写。如此可实现单线程管理多个channels，也就是可以管理多个网络连接。

使用Selector的好处在于：使用更少的线程来就可以处理通道了，相比使用多个线程，避免了线程上下文切换带来的开销

2 Selector

2.1 可选择通道（SelectableChannel）

1）不是所有的Channel都能够被Selector复用的。像FileChannel就不能被选择器复用（因为它没有继承SelectableChannel).只有继承了SelectableChannel才能够被Selector复用。

2）SelectableChannel类提供了实现通道的可选择性所需要的公共方法。它是所有支持就绪检查的通道类的父类。所有的socket通道，都继承了SelectableChannel类都是可选择的，包括从管道（pipe）对象中或得的通道。而FileChannel类，没有继承SelectableChannel所以不是可选择通道。

3）一个通道可以被注册到多个选择器上，但对每个选择器而言只能被注册一次。通道和选择器之间的关系使用注册的方式完成

2.2 选择键 （SelectionKey）

1）Channel注册到后，并且一旦通道处于某种就绪的状态，就可以被选择器查询到。这个工作，使用选择器Selector的select（）方法完成。select方法的作用，对感兴趣的通道操作，进行就绪状态的查询。

2）Selector可以不断查询Channel中发生的操作的就绪状态。并且挑选感兴趣的操作就绪状态。一旦通道有操作的就绪状态打成，并且是感兴趣的操作，就会被Selector选中，放进选择键集合

3）一个选择键，首先是包含了注册在Selector的通道操作的类型。也包含的特定的通道与特定的选择器之间的注册关系。

4）选择键的概念，和事件的概念比较相似。一个选择键类似于监听模式里边的一个事件。由于Selector不是事件触发的模式而是主动去查询的模式，所以不叫事件event ，而是叫SelectionKey选择键。

2.3  方法示例

 public static void main(String[] args) throws IOException {

        //创建selector
        Selector selector = Selector.open();

        //通道
        ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();

        //非阻塞
        serverSocketChannel.configureBlocking(false);

        //绑定连接
        serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(9999));

        //将通道注册到选择器上
        serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

        //查询已经就绪通道操作
        Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();
        //遍历集合
        Iterator<SelectionKey> iterator = selectionKeys.iterator();
        while (iterator.hasNext()) {
            SelectionKey key = iterator.next();
            //判断key就绪状态操作
            if (key.isAcceptable()) {

            }else if (key.isConnectable()){

            }else if (key.isReadable()){

            }else if (key.isWritable()) {

            }
        }
        iterator.remove();

    }

2.4 停止选择的方法

选择器执行选择的过程，系统底层会依次询问每个通道是否就绪，这个过程可能会造成调用线程进入阻塞状态，那么有以下方法可以唤醒select()方法中阻塞的线程

1）wakeup() 方法：通过调用Selector对象的wakeup(）方法让处在阻塞状态下selector（）立刻返回。该方法使得选择器上的第一个还没返回的选择操作立即返回。如果当前没有进行中的选择操作，那么下一次对selector()方法的一次调用将立即返回。

2）close（）方法：通过close（）方法关闭Selector。该方法使得任何一个在选择操作中阻塞的线程都被唤醒，同时使得注册到该Selector的所有Channel被注销，所有的建都会取消，但是channel本身不会关闭

3 Selector演示小demo

先启动服务端，在启动main方法

 public static void main(String[] args) throws IOException {
        //获取通道 绑定主机和端口号
        SocketChannel socketChannel =
                SocketChannel.open(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8080));
        //切换到非阻塞模式
        socketChannel.configureBlocking(false);
        //创建buffer
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
        Scanner scanner = new Scanner(System.in);
        while (scanner.hasNext()) {
            String str = scanner.next();
            //写入buffer数据
            byteBuffer.put((new Date().toString()+"--->"+str).getBytes());
            //模式切换
            byteBuffer.flip();
            //写入通道
            socketChannel.write(byteBuffer);
            //关闭
            byteBuffer.clear();

        }
    }


    @Test
    public void Server() throws IOException {
        //获取服务端通道
        ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();

        //切换到非阻塞模式
        serverSocketChannel.configureBlocking(false);
        //创建buffer
        ByteBuffer serverByteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
        //绑定端口号
        serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(8080));
        //获取selector选择器
        Selector selector = Selector.open();
        //通道注册到选择器，进行监听 参数1:选择器 参数2:感兴趣的事情
        serverSocketChannel.register(selector,SelectionKey.OP_ACCEPT);
        //选择器进行轮询 进行后续操作
        while (selector.select() > 0 ) {
            Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();
            Iterator<SelectionKey> selectionKeysIterator = selectionKeys.iterator();
            while (selectionKeysIterator.hasNext()) {
                //查询就绪操作
                SelectionKey next = selectionKeysIterator.next();
                //判断什么操作
                if (next.isAcceptable()) {
                     //获取到连接
                    SocketChannel accept = serverSocketChannel.accept();
                    //切换非阻塞模式
                    accept.configureBlocking(false);
                    //注册
                    accept.register(selector,SelectionKey.OP_READ);
                }else if (next.isReadable()){
                    SocketChannel channel = (SocketChannel)next.channel();
                    //创建buffer
                    ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
                    //读取数据
                    int length = 0;
                    while ((length = channel.read(byteBuffer)) > 0 ) {
                            byteBuffer.flip();
                        System.out.println(new String(byteBuffer.array(),0,length));
                        byteBuffer.clear();
                    }

                }
            }
            selectionKeysIterator.remove();
        }
    }

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