详解java nio中的select和channel

  • Z时代
  • 2024-01-10
  • 分类：综合

什么是NIO？

线程在处理数据时，如果线程还处于将数据从channel读到buffer的这段时间内，线程可以去做别的事情，等数据都读到buffer了，线程再回来处理读到的数据

channel是什么？

类比流的概念。与流的区别在于

1.channel是可读可写的，但是一个流要么写要么读

2.chanel可以异步的读和写

3.数据总是从channel中读到buffer,或者从buffer中写到channel

流的读取或写一般是一次性的操作，数据在读取过程中不会有缓存，这也就意味着没有办法自己随便移动到想要读取的位置，要实现这个功能也就只能先缓存

java中的channel有哪些？

FileChannel:连接文件的channel,通过文件对象的getChannel方法即可获取

FileChannel的write()方法不保证一次会写到channel中的字节数；另外它不能被设置为非阻塞,永远只能设置成阻塞模式

1.DatagramChannel:处理UDP协议连接,通过DatagramChannel.open()然后再获取socket执行绑定即可端口

2.SocketChannel:它是一个已经建立连接的TCP网络socket,用来处理TCP协议连接，通过SocketChannel.open()再调用自身的connet即可建立

3.ServerSocketChannel:用来监听TCP连接的建立，通过ServerSocketChannel.open()可以建立，随后就可以绑定需要监听的端口，并等待连接的到来，每个已建立的连接都会返回一个SocketChannel

非阻塞模式下，等待连接到来的accept方法会立马返回，注意判断SocketChannel是不是null;另外可能有多个连接建立，所以监听一般会放在一个while循环里面

Buffer是什么？

用来方便操作内存块中数据的一个包装类。它有3个属性

1.capacity：表示Buffer能容纳的数据量，满了就不能再写

2.position：读或者写开始的位置

3.limit：写模式下表示能往buffer中写的数据量，最大值是capacity;读模式下表示能从buffer中获取的数据量，之前buffer中写了多少，就能读多少

从写模式转换到读模式需要用flip()完成，调用完成之后，limit会被设置成position当时的值，而positon会被设置成0;

读取数据完毕转换成写需要调用clear或者compact方法，其中clear会置position为0,limit为capacity,compact则会把原有的数据拷贝到开始的位置，然后其后的位置设置为position,limit则是capacity

mark和reset用法：在执行读取的时候，先mark住当前的位置，执行读取完成之后reset就回到原读取数据之前的位置了

怎么读取数据到多个Buffer?

创建一个数组用来放要写的数据，或者将要读到的数据，再执行读写操作即可，但是这种方式不适合读取变长消息

Buffer[] bArr = {head,body};
channel.read(bArr); //读 ，如果head本身会放自身容量的数据然后再往body中塞
Buffer[] wArr={head,body}
channel.write(wArr);//写

Selector是干啥的？

用来监控多个channel的事件，比如channel的连接建立、数据到达等等

实际上可以只用一个线程来管理所有的channel

selector使用示例

//创建selector
Selector selector = Selector.open();
//使用Selector必须设置为false,同时意味着FileChannel是不能用Selector
channel.configureBlocking(false);
// SelectionKey一共有4种值，分别代表4个事件：connect、accept、read、write
// 通过方法 interestOps 可以得到注册时对channel感兴趣的事件，具体获取方式为 interestSet & SelectionKey.OP_ACCEPT 得到的结果即是否为ACCEPT事件
//通过这种方式即实现了注册，表明当前channel需要监听的是 read 事件,如果对多个事件感兴趣，那么可以使用 SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE 方式实现
//注册方法还可以添加另一个参数，attach,用来附加更多的信息给channel,比如将Buffer给channel
SelectionKey key = channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
while(true) {
//select（）对channel注册的事件如果一个都没有好，那么阻塞住，返回值表示事件已经发生的chanel的个数;
//selectNow（）则不阻塞，没有准备好就返回0
int readyChannels = selector.select();
if(readyChannels == 0) continue;
//用来获取准备好的channel
Set<SelectionKey> selectedKeys = selector.selectedKeys();
Iterator<SelectionKey> keyIterator = selectedKeys.iterator();
while(keyIterator.hasNext()) {
SelectionKey key = keyIterator.next();
if(key.isAcceptable()) {
//SeverSocketChannel接受了一个新的连接
} else if (key.isConnectable()) {
//和远程已经建立了连接
} else if (key.isReadable()) {
//channel可读
} else if (key.isWritable()) {
//channel可写
}
//必须手动执行
keyIterator.remove();
}
}

wakeup:如果channel当前刚好阻塞在select,会立马返回

以上是 详解java nio中的select和channel 的全部内容， 来源链接： utcz.com/z/323791.html

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