一. Selector概述
- 作用:Selector(选择器)是Java NIO中能够检测一到多个NIO通道,并能够知晓通道是否为诸如读写事件做好准备的组件。这样,一个单独的线程可以管理多个channel,从而管理多个网络连接。
二. 用法
- 步骤
- 创建Selector
- 向Selector注册通道,获取返回的SelectionKey
- 通过Selector选择通道
- 通过selector.selectedKeys()获取SelectionKey的集合
- 遍历集合判断是哪个状态然后对流进行操作
- 首先了解SelectionKey
- 如何获得?
- 当向Selector注册Channel时,register()方法会返回一个SelectionKey对象
- 或者使用selector.selectedKeys()获得一个Set<SelectionKey>的集合,对集合进行遍历获取SelectionKey
- 包含什么?
- interest集合
- 定义:interest集合是你所选择的感兴趣的事件集合
- 用“位与”操作interest 集合和给定的SelectionKey常量,可以确定某个确定的事件是否在interest 集合中。
int interestSet = selectionKey.interestOps(); boolean isInterestedInAccept = (interestSet & SelectionKey.OP_ACCEPT) == SelectionKey.OP_ACCEPT; boolean isInterestedInConnect = interestSet & SelectionKey.OP_CONNECT; boolean isInterestedInRead = interestSet & SelectionKey.OP_READ; boolean isInterestedInWrite = interestSet & SelectionKey.OP_WRITE;
- ready集合
- ready 集合是通道已经准备就绪的操作的集合
- 获取ready集合,可以判断通道是否准备就绪
- 第一种判断方式:与insert集合相同
//第一种判断方式:通过调用readOps()获取ready集合,判断方式和insert集合相同 int readySet = selectionKey.readyOps();
- 第二种判断方式:selectionKey直接调用相应的~able()
//第二种判断方式:调用selectionKey的方法 selectionKey.isAcceptable(); selectionKey.isConnectable(); selectionKey.isReadable(); selectionKey.isWritable();
- 第一种判断方式:与insert集合相同
- Channel
//通过selectionKey获取channel Channel channel = selectionKey.channel();
- Selector
//通过selectionKey获取selector Selector selector = selectionKey.selector();
- 附加的对象(可选)
- 将一个对象或者更多信息附着到SelectionKey上,这样就能方便的识别某个给定的通道。例如,可以附加 与通道一起使用的Buffer,或是包含聚集数据的某个对象
//第一种附加对象方法 selectionKey.attach(theObject); Object attachedObj = selectionKey.attachment();
- 还可以在用register()方法向Selector注册Channel的时候附加对象
//第二种附加对象方法 SelectionKey key = channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ, theObject);
- 将一个对象或者更多信息附着到SelectionKey上,这样就能方便的识别某个给定的通道。例如,可以附加 与通道一起使用的Buffer,或是包含聚集数据的某个对象
- interest集合
- 如何获得?
- 具体实现
- 创建Selector
Selector selector = Selector.open();
- 向Selector注册通道,获取返回的SelectionKey
channel.configureBlocking(false); SelectionKey key = channel.register(selector,Selectionkey.OP_READ);
- 通过Selector选择通道
- 定义:调用几个重载的select()方法。返回你所感兴趣的事件(如连接、接受、读或写)已经准备就绪的那些通道。
- 分类:
- int select() 阻塞到至少有一个通道在你注册的事件上就绪了。
- int select(long timeout) timeout是最长阻塞的毫秒数
- int selectNow() 不管什么通道就绪都立刻返回(非阻塞的选择操作,如果自从前一次选择操作后,没有通道变成可选择的,则此方法直接返回零)
- 注意:select()方法返回的int值表示有多少通道已经就绪。亦即,自上次调用select()方法后有多少通道变成就绪状态。如果调用select()方法,因为有一个通道变成就绪状态,返回了1,若再次调用select()方法,如果另一个通道就绪了,它会再次返回1。如果对第一个就绪的channel没有做任何操作,现在就有两个就绪的通道,但在每次select()方法调用之间,只有一个通道就绪了。
int select() int select(long timeout) int selectNow()
- 通过selector.selectedKeys()获取SelectionKey的集合
Set<SelectionKey> selectedKeys = selector.selectedKeys(); Iterator keyIterator = selectedKeys.iterator(); while (keyIterator.hasNext()) { SelectionKey key = keyIterator.next(); if (key.isAcceptable()) { // a connection was accepted by a ServerSocketChannel. } else if (key.isConnectable()) { // a connection was established with a remote server. } else if (key.isReadable()) { // a channel is ready for reading } else if (key.isWritable()) { // a channel is ready for writing } //Selector不会自己从已选择键集中移除SelectionKey实例。必须在处理完通道时自己移除 keyIterator.remove(); }
实例:先运行WebServer再运行WebClit
WebServer:
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.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
public class WebServer {
public static void main(String[] args) {
try {
ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open();
ssc.socket().bind(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8000));
ssc.configureBlocking(false);
Selector selector = Selector.open();
// 注册 channel,并且指定感兴趣的事件是 Accept
ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
ByteBuffer readBuff = ByteBuffer.allocate(1024);
ByteBuffer writeBuff = ByteBuffer.allocate(128);
writeBuff.put("received".getBytes());
writeBuff.flip();
while (true) {
int nReady = selector.select();
Set<SelectionKey> keys = selector.selectedKeys();
Iterator<SelectionKey> it = keys.iterator();
while (it.hasNext()) {
SelectionKey key = it.next();
it.remove();
if (key.isAcceptable()) {
// 创建新的连接,并且把连接注册到selector上,而且,
// 声明这个channel只对读操作感兴趣。
SocketChannel socketChannel = ssc.accept();
socketChannel.configureBlocking(false);
socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
}
else if (key.isReadable()) {
SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) key.channel();
readBuff.clear();
socketChannel.read(readBuff);
readBuff.flip();
System.out.println("received : " + new String(readBuff.array()));
key.interestOps(SelectionKey.OP_WRITE);
}
else if (key.isWritable()) {
writeBuff.rewind();
SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) key.channel();
socketChannel.write(writeBuff);
key.interestOps(SelectionKey.OP_READ);
}
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
WebClient:
import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SocketChannel;
public class WebClient {
public static void main(String[] args) throws IOException {
try {
//1.打开SocketChannel
SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
socketChannel.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8000));
//2.新建读,写buffer
ByteBuffer writeBuffer = ByteBuffer.allocate(32);
ByteBuffer readBuffer = ByteBuffer.allocate(32);
//3.1.向writeBuffer中放入值
writeBuffer.put("hello".getBytes());
//3.2.将buffer从写转换成读
writeBuffer.flip();
while (true) {
//3.3.使buffer的position置0
writeBuffer.rewind();
//3.4.将writeBuffer中的内容写入socketChannel
socketChannel.write(writeBuffer);
readBuffer.clear();
//4.读取socketChannel的内容到readBuffer
socketChannel.read(readBuffer);
System.out.println(new String(readBuffer.array()));
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
- 其他方法:
- wakeUp()
- 某个线程调用select()方法后阻塞了,即使没有通道已经就绪,也有办法让其从select()方法返回。只要让其它线程在第一个线程调用select()方法的那个对象上调用Selector.wakeup()方法即可。阻塞在select()方法上的线程会立马返回。
- 如果有其它线程调用了wakeup()方法,但当前没有线程阻塞在select()方法上,下个调用select()方法的线程会立即“醒来(wake up)”。
- close()
- 用完Selector后调用其close()方法会关闭该Selector,且使注册到该Selector上的所有SelectionKey实例无效。通道本身并不会关闭。
- wakeUp()