javaNIO6中最核心、最精华的部分代码篇

作者:课课家教育更新于： 2016-02-18 15:47:38

　　我们一起看一下如何写和使用选择器实现服务端Socket数据接收的程序，这也是NIO中最核心、最精华的部分。

　　看一下代码：

　　1 public class SelectorServer

　　3 private static int PORT = 1234;

　　5 public static void main(String[] args) throws Exception

　　7 // 先确定端口号

　　8 int port = PORT;

　　9 if (args != null && args.length > 0)

　　11 port = Integer.parseInt(args[0]);

　　13 // 打开一个ServerSocketChannel

　　14 ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open();

　　15 // 获取ServerSocketChannel绑定的Socket

　　16 ServerSocket ss = ssc.socket();

　　17 // 设置ServerSocket监听的端口

　　18 ss.bind(new INETSocketAddress(port));

　　19 // 设置ServerSocketChannel为非阻塞模式

　　20 ssc.configureBlocking(false);

　　21 // 打开一个选择器

　　22 Selector selector = Selector.open();

　　23 // 将ServerSocketChannel注册到选择器上去并监听accept事件

　　24 ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

　　25 while (true)

　　27 // 这里会发生阻塞，等待就绪的通道

　　28 int n = selector.select();

　　29 // 没有就绪的通道则什么也不做

　　30 if (n == 0)

　　32 continue;

　　34 // 获取SelectionKeys上已经就绪的通道的集合

　　35 Iterator iterator = selector.selectedKeys().iterator();

　　36 // 遍历每一个Key

　　37 while (iterator.hasNext())

　　39 SelectionKey sk = iterator.next();

　　40 // 通道上是否有可接受的连接

　　41 if (sk.isAcceptable())

　　43 ServerSocketChannel ssc1 = (ServerSocketChannel)sk.channel();

　　44 SocketChannel sc = ssc1.accept();

　　45 sc.configureBlocking(false);

　　46 sc.register(selector, SelectionKey.OP_READ);

　　48 // 通道上是否有数据可读

　　49 else if (sk.isReadable())

　　51 readDataFromSocket(sk);

　　53 iterator.remove();

　　58 private static ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate(1024);

　　59

　　60 // 从通道中读取数据

　　61 protected static void readDataFromSocket(SelectionKey sk) throws Exception

　　63 SocketChannel sc = (SocketChannel)sk.channel();

　　64 bb.clear();

　　65 while (sc.read(bb) > 0)

　　67 bb.flip();

　　68 while (bb.hasRemaining())

　　70 System.out.print((char)bb.get());

　　72 System.out.println();

　　73 bb.clear();

　　代码中已经有了相关的注释，这里继续解释一下：

　　(1)第8行~第12行，确定要监听的端口号，这里是1234

　　(2)第13行~第20行，由于选择器管理的是通道(Channel)，因此首先要有通道。这里是服务器的程序，因此获取ServerSocketChannel，同时获取它所对应的ServerSocket，设置服务端的Channel为非阻塞模式，并绑定之前确定的端口号1234

　　(3)第21行~第24行，打开一个选择器，并注册当前通道感兴趣的时间为accept时间，即监听来自客户端的Socket数据

　　(4)第25行~第28行，调用select()方法等待来自客户端的Socket数据。程序会阻塞在这儿不会往下走，直到客户端有Socket数据的到来为止，所以严格意义上来说，NIO并不是一种非阻塞IO，因为NIO会阻塞在Selector的select()方法上

　　(5)第29行~第33行，没有什么好说的，如果select()方法获取的数据是0的话，下面的代码都没必要走，当然这是有可能发生的

　　(6)第34行~第39行，获取到已经就绪的通道的迭代器进行迭代，泛型是选择键SelectionKey，前文讲过，选择键用于封装特定的通道

　　(7)第40行~第52行，这里是一个关键点、核心点，这里做了两件事情：

　　a)满足isAcceptable()则表示该通道上有数据到来了，此时我们做的事情不是获取该通道->创建一个线程来读取该通道上的数据，这么做就和前面一直讲的阻塞IO没有区别了，也无法发挥出NIO的优势来。我们做的事情只是简单地将对应的SocketChannel注册到选择器上，通过传入OP_READ标记，告诉选择器我们关心新的Socket通道什么时候可以准备好读数据

　　b)满足isReadable()则表示新注册的Socket通道已经可以读取数据了，此时调用readDataFromSocket方法读取SocketChannel中的数据，读取数据的方法前面通道的文章中已经详细讲过了，就不讲了

　　(8)第53行，将键移除，这一行很重要也是容易忘记的一步操作。加入不remove，将会导致45行中出现空指针异常，原因不难理解，可以自己思考一下。

　　选择器客户端代码

　　选择器客户端的代码，没什么要求，只要向服务器端发送数据就可以了。这里选用的是java NIO4：Socket通道一文中，最后一部分开五个线程向服务端发送数据的程序：

　　1 public class SelectorClient

　　3 private static final String STR = "Hello World!";

　　4 private static final String REMOTE_IP = "127.0.0.1";

　　5 private static final int THREAD_COUNT = 5;

　　7 private static class NonBlockingSocketThread extends Thread

　　9 public void run()

　　13 int port = 1234;

　　14 SocketChannel sc = SocketChannel.open();

　　15 sc.configureBlocking(false);

　　16 sc.connect(new InetSocketAddress(REMOTE_IP, port));

　　17 while (!sc.finishConnect())

　　19 System.out.println("同" + REMOTE_IP + "的连接正在建立，请稍等!");

　　20 Thread.sleep(10);

　　22 System.out.println("连接已建立，待写入内容至指定ip+端口!时间为" + System.currentTimeMillis());

　　23 String writeStr = STR + this.getName();

　　24 ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate(writeStr.length());

　　25 bb.put(writeStr.getBytes());

　　26 bb.flip(); // 写缓冲区的数据之前一定要先反转(flip)

　　27 sc.write(bb);

　　28 bb.clear();

　　29 sc.close();

　　31 catch (IOException e)

　　33 e.printStackTrace();

　　35 catch (InterruptedException e)

　　37 e.printStackTrace();

　　42 public static void main(String[] args) throws Exception

　　44 NonBlockingSocketThread[] nbsts = new NonBlockingSocketThread[THREAD_COUNT];

　　45 for (int i = 0; i < THREAD_COUNT; i++)

　　46 nbsts[i] = new NonBlockingSocketThread();

　　47 for (int i = 0; i < THREAD_COUNT; i++)

　　48 nbsts[i].start();

　　49 // 一定要join保证线程代码先于sc.close()运行，否则会有AsynchronousCloseException

　　50 for (int i = 0; i < THREAD_COUNT; i++)

　　51 nbsts[i].join();

　　代码执行结果

　　先运行服务端程序：

　　空白，很正常，因为在监听客户端数据的到来，此时并没有数据。接着运行客户端程序：

　　看到5个线程的数据已经发送，此时服务端的执行情况是：

　　数据全部接收到并打印，看到右边的方框还是红色的，说明这5个线程的数据接收、打印完毕之后，再继续等待着客户端的数据的到来。

　　总结一下Selector的执行两个关键点：

　　1、注册一个ServerSocketChannel到selector中，这个通道的作用只是为了监听客户端是否有数据到来(这里注意一下有数据到来，意思是假如需要接收100个字节，如果到来了1个字节就算数据到来了)，只要有数据到来，就把特定通道注册到selector中，并指定其事件为读事件

　　2、ServerSocketChannel和SocketChannel(通道里面的是客户端的数据)共同存在在Selector中，只要有注册的事件到来，Selector取消阻塞状态，遍历SelectionKey集合，继续注册读取数据的通道，或者是从通道中读取数据