java NIO分析及使用 Demo

本文简单总结下java NIO相关内容及使用demo。

使用NIO完成网路通信的3个核心：

• 通道 Channel，负责连接，类似火车轨道；
• 缓冲区 Buffer，负责数据存取，类似火车车厢；
• 选择器 Selector，是SelectableChannel的多路复用器，用于监控SelectableChannel的IO状况。

下面是demo，两个方法分别模拟客户端和服务端，客户端向服务端发送信息。

public class TestNonBlockingNIO {
    @Test
    public void client() {

        try {
            //1.获取通道
            SocketChannel sChannel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8989));

            //2.切换为非阻塞模式
            sChannel.configureBlocking(false);

            //3.分配指定大小的缓冲区
            ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);

            //4.随便发送数据（当前日期）到服务器端
            buf.put(new Date().toString().getBytes());
            //反转缓冲区为读取模式
            buf.flip();
            //把buf中的数据弄到channel中传输
            sChannel.write(buf);
            //清空缓冲区
            buf.clear();

            //5.关闭通道
            sChannel.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    @Test
    public void server() {
        try {
            //1.获取通道
            ServerSocketChannel ssChannel = ServerSocketChannel.open();

            //2.切换为非阻塞模式
            ssChannel.configureBlocking(false);

            //3.绑定连接
            ssChannel.bind(new InetSocketAddress(8989));

            //4.获取选择器
            Selector selector = Selector.open();

            //5.将通道注册到选择器上
            ssChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

            //6.轮询选择器上已经 准备就绪 的事件
            while (selector.select() > 0) {
                //7.获取当前选择器上注册的选择键，也就是已就绪的监听事件
                Iterator<SelectionKey> iterator = selector.selectedKeys().iterator();
                while (iterator.hasNext()) {
                    //8.获取准备就绪的事件
                    SelectionKey sk = iterator.next();
                    //9.判断具体是什么事件准备就绪
                    if (sk.isAcceptable()) {
                        //10.若是 接收就绪，则获取客户端连接
                        SocketChannel sChannel = ssChannel.accept();
                        //11.设置为非阻塞模式
                        sChannel.configureBlocking(false);
                        //12.将通道注册到选择器上
                        sChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
                    } else if (sk.isReadable()) {
                        //13.获取当前选择器上 读就绪的通道
                        SocketChannel sChannel = (SocketChannel) sk.channel();
                        //14.读取数据
                        ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
                        int len = 0;
                        while ((len = sChannel.read(buf)) > 0) {
                            buf.flip();
                            System.out.println(new String(buf.array(), 0, len));
                            buf.clear();
                        }
                    }
                    //15.取消选择键
                    iterator.remove();
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

说明：
客户端：
1.首先通过SocketChannel与目标ip和端口建立管道连接；并注意设置为非阻塞模式；
2.接着创建一个缓冲区，并往里添加数据，类似往火车车厢装货；然后把buf设置为读取数据模式，也就是由装货模式改为卸货模式，因为通过管道运送到目的地后，需要卸货；
3.最后清空缓冲区位置标记，关闭管道。

服务端：
1.服务端使用ServerSocketChannel监听端口；
2.因为是非阻塞模式，使用Selector选择器，并将管道注册到其中；
3.接下来需要不停轮询选择器，拿到准备就绪的事件，然后遍历，并根据不同的事件状态，相应做不同的处理。

注意：拿到事件后，针对具体的事件状态，可以使用异步线程处理，提升处理性能；