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

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

1.  
   public static void main(String[] args) throws IOException {
2.  
    
3.  
   //创建selector
4.  
   Selector selector = Selector.open();
5.  
    
6.  
   //通道
7.  
   ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
8.  
    
9.  
   //非阻塞
10.  
    serverSocketChannel.configureBlocking(false);
11.  
     
12.  
    //绑定连接
13.  
    serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(9999));
14.  
     
15.  
    //将通道注册到选择器上
16.  
    serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
17.  
     
18.  
    //查询已经就绪通道操作
19.  
    Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();
20.  
    //遍历集合
21.  
    Iterator<SelectionKey> iterator = selectionKeys.iterator();
22.  
    while (iterator.hasNext()) {
23.  
    SelectionKey key = iterator.next();
24.  
    //判断key就绪状态操作
25.  
    if (key.isAcceptable()) {
26.  
     
27.  
    }else if (key.isConnectable()){
28.  
     
29.  
    }else if (key.isReadable()){
30.  
     
31.  
    }else if (key.isWritable()) {
32.  
     
33.  
    }
34.  
    }
35.  
    iterator.remove();
36.  
     
37.  
    }

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

1.  
   public static void main(String[] args) throws IOException {
2.  
   //获取通道 绑定主机和端口号
3.  
   SocketChannel socketChannel =
4.  
   SocketChannel.open(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8080));
5.  
   //切换到非阻塞模式
6.  
   socketChannel.configureBlocking(false);
7.  
   //创建buffer
8.  
   ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
9.  
   Scanner scanner = new Scanner(System.in);
10.  
    while (scanner.hasNext()) {
11.  
    String str = scanner.next();
12.  
    //写入buffer数据
13.  
    byteBuffer.put((new Date().toString() "--->" str).getBytes());
14.  
    //模式切换
15.  
    byteBuffer.flip();
16.  
    //写入通道
17.  
    socketChannel.write(byteBuffer);
18.  
    //关闭
19.  
    byteBuffer.clear();
20.  
     
21.  
    }
22.  
    }
23.  
     
24.  
     
25.  
    @Test
26.  
    public void Server() throws IOException {
27.  
    //获取服务端通道
28.  
    ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
29.  
     
30.  
    //切换到非阻塞模式
31.  
    serverSocketChannel.configureBlocking(false);
32.  
    //创建buffer
33.  
    ByteBuffer serverByteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
34.  
    //绑定端口号
35.  
    serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(8080));
36.  
    //获取selector选择器
37.  
    Selector selector = Selector.open();
38.  
    //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
39.  
    serverSocketChannel.register(selector,SelectionKey.OP_ACCEPT);
40.  
    //选择器进行轮询 进行后续操作
41.  
    while (selector.select() > 0 ) {
42.  
    Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();
43.  
    Iterator<SelectionKey> selectionKeysIterator = selectionKeys.iterator();
44.  
    while (selectionKeysIterator.hasNext()) {
45.  
    //查询就绪操作
46.  
    SelectionKey next = selectionKeysIterator.next();
47.  
    //判断什么操作
48.  
    if (next.isAcceptable()) {
49.  
    //获取到连接
50.  
    SocketChannel accept = serverSocketChannel.accept();
51.  
    //切换非阻塞模式
52.  
    accept.configureBlocking(false);
53.  
    //注册
54.  
    accept.register(selector,SelectionKey.OP_READ);
55.  
    }else if (next.isReadable()){
56.  
    SocketChannel channel = (SocketChannel)next.channel();
57.  
    //创建buffer
58.  
    ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
59.  
    //读取数据
60.  
    int length = 0;
61.  
    while ((length = channel.read(byteBuffer)) > 0 ) {
62.  
    byteBuffer.flip();
63.  
    System.out.println(new String(byteBuffer.array(),0,length));
64.  
    byteBuffer.clear();
65.  
    }
66.  
     
67.  
    }
68.  
    }
69.  
    selectionKeysIterator.remove();
70.  
    }
71.  
    }

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