前言
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絮叨
NIO 上文把介绍，Buffer,Channel 等讲了，今天我们就来粗略的分析一个 selector（本文争对 Java 层面，如果要分析到内核的 select 函数的话，小六六很懵逼）下面是前面系列的链接
基本介绍
Java 的 NIO,用的非阻塞的 IO 方式。可以用一个客户端处理多个客户端的连接，其实这个就是我们前面讲的 Uinx IO 模型中的 I/O 多路复用了，然后我们来讲讲我们最初的方式 Selector 选择器
Selector 能够检测多个注册的通道上是否有事件发生(注意:多个 Channel 以事件的方式可以注册到同一个 Selector)，如果有事件发生，便获取事件然后针对每个事件进行相应的处理。这样就可以只用一个单线程去管理多个通道，也就是管理多个连接和请求
只有在 连接/通道 真正有读写事件发生时，才会进行读写，就大大地减少了系统开销，并且不必为每个连接都创建一个线程，不用去维护多个线程，避免了多线程之间的上下文切换导致的开销
Selector 示意图和特点说明
Netty 的 IO 线程 NioEventLoop(小六六觉得这个蛮重要的) 聚合了 Selector(选择器，也叫多路复用器)，可以同时并发处理成百上千个客户端连接。
当线程从某客户端 Socket 通道进行读写数据时，若没有数据可用时，该线程可以进行其他任务。
线程通常将非阻塞 IO 的空闲时间用于在其他通道上执行 IO 操作，所以单独的线程可以管理多个输入和输出通道。
由于读写操作都是非阻塞的，这就可以充分提升 IO 线程的运行效率，避免由于频繁 I/O 阻塞导致的线程挂起。
一个 I/O 线程可以并发处理 N 个客户端连接和读写操作，这从根本上解决了传统同步阻塞 I/O 一连接一线程模型，架构的性能、弹性伸缩能力和可靠性都得到了极大的提升。
Selector 相关的方法
小六六也是截图的，大家如果看到这里了，应该去 JDK 里面找到这个类，先大致的过一下，具体的我们后面再看，有个大概映像。
说 Netty 其实也就是两大类，第一大类是网络编程，第二类就是 IO 操作， IO 操作的话再上面 2 节的 Buffer 和 Channel 我们已经了解到了，那么现在我们来看看 NIO 的网络编程和我们前面的 BIO 的编程有啥区别呗，
NIO 非阻塞 网络编程原理分析图
对上面的解析
当客户端连接时，会通过 ServerSocketChannel 得到 SocketChannel（如果是 BIO 的话我们得到的是 Socket,就是一个客户端连接）
Selector 进行监听 select 方法, 返回有事件发生的通道的个数.
将 socketChannel 注册到 Selector 上, register(Selector sel, int ops), 一个 selector 上可以注册多个 SocketChannel
注册后返回一个 SelectionKey, 会和该 Selector 关联(集合)
进一步得到各个 SelectionKey (有事件发生)
在通过 SelectionKey 反向获取 SocketChannel , 方法 channel()
可以通过 得到的 channel , 完成业务处理
NIO 网络编程案例
服务端代码
package com.liuliu.nio;
import java.net.InetSocketAddress;import java.nio.ByteBuffer;import java.nio.channels.*;import java.util.Iterator;import java.util.Set;
/** * @author 小六六 * @version 1.0 * @date 2020/8/8 11:55 */public class NIOServer { public static void main(String[] args) throws Exception { // 传统io ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666); //获取一个nio的网络socket ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open(); // 获取一个selector Selector selector = Selector.open(); //绑定一个端口6666, 在服务器端监听 serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(6666)); //设置为非阻塞 serverSocketChannel.configureBlocking(false); //把 serverSocketChannel 注册到 selector 关心 事件为 OP_ACCEPT serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT); System.out.println("注册后的selectionkey 数量=" + selector.keys().size()); //循环等待客户端连接 while (true) { if (selector.select(1000) == 0) { //说明这1秒内 没有事件发生，那么我们就自己让他跳出循环 continue; } //如果返回的>0, 就获取到相关的 selectionKey集合 //1.如果返回的>0， 表示已经获取到关注的事件 //2. selector.selectedKeys() 返回关注事件的集合 // 通过 selectionKeys 反向获取通道 //说明有事件通知了 Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys(); //使用迭代器遍历 Iterator<SelectionKey> iterator = selectionKeys.iterator(); while (iterator.hasNext()) { // 获取它的key SelectionKey key = iterator.next(); //根据key 对应的通道发生的事件做相应处理 if (key.isAcceptable()) { //如果是 OP_ACCEPT, 有新的客户端连接] //生成一个socket连接，对应BIO中的 Socket socket=ServerSocket.accept SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept(); System.out.println("客户端连接成功 生成了一个 socketChannel " + socketChannel.hashCode()); //将 SocketChannel 设置为非阻塞 socketChannel.configureBlocking(false); //将socketChannel 注册到selector, 关注事件为 OP_READ， 同时给socketChannel //生成一个buffter ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024); //把channel 和buffer关联 socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ, buffer); System.out.println("客户端连接后 ，注册的selectionkey 数量=" + selector.keys().size()); } if (key.isReadable()) { //发送的是读事件 //通过key 反向获取到对应channel SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel(); //获取到该channel关联的buffer ByteBuffer buffer = (ByteBuffer) key.attachment(); //把数据读到buffer中去 channel.read(buffer); //打印从客户端发出来的数据 System.out.println("form 客户端 " + new String(buffer.array())); } // 手动从集合中移动当前的selectionKey, 防止重复操作 iterator.remove(); } } }}
复制代码
客户端代码
import java.net.InetSocketAddress;import java.nio.ByteBuffer;import java.nio.channels.ServerSocketChannel;import java.nio.channels.SocketChannel;
/** * @author 小六六 * @version 1.0 * @date 2020/8/8 14:49 * * NIO 网络编程的客户端 */public class NIOClient {
public static void main(String[] args) throws Exception { // 得到一个网络通道 SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open(); //设置非阻塞的操作 socketChannel.configureBlocking(false); //提供服务器端的ip 和 端口 InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 6666);
// 去服务端去连接 if (!socketChannel.connect(inetSocketAddress)) { // 因为我们是非阻塞的，所以我们可以做其他的事情 while (!socketChannel.finishConnect()) { System.out.println("因为连接需要时间，客户端不会阻塞，可以做其它工作.."); } }
//准备发送数据给服务端
String msg="跟小六六一起学Netty";
ByteBuffer wrap = ByteBuffer.wrap(msg.getBytes());
//把数据给channel
socketChannel.write(wrap);
}}
package com.liuliu.nio;
import java.net.InetSocketAddress;import java.nio.ByteBuffer;import java.nio.channels.ServerSocketChannel;import java.nio.channels.SocketChannel;
/** * @author 小六六 * @version 1.0 * @date 2020/8/8 14:49 * * NIO 网络编程的客户端 */public class NIOClient {
public static void main(String[] args) throws Exception { // 得到一个网络通道 SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open(); //设置非阻塞的操作 socketChannel.configureBlocking(false); //提供服务器端的ip 和 端口 InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 6666);
// 去服务端去连接 if (!socketChannel.connect(inetSocketAddress)) { // 因为我们是非阻塞的，所以我们可以做其他的事情 while (!socketChannel.finishConnect()) { System.out.println("因为连接需要时间，客户端不会阻塞，可以做其它工作.."); } }
//准备发送数据给服务端
String msg="跟小六六一起学Netty";
ByteBuffer wrap = ByteBuffer.wrap(msg.getBytes());
//把数据给channel
socketChannel.write(wrap);
}}
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运行的结果
大家看后面是因为 客户端把连接关了报错了的。
聊聊 SelectionKey
SelectionKey，表示 Selector 和网络通道的注册关系, 共四种:
源码中：
public static final int OP_READ = 1 << 0;
public static final int OP_WRITE = 1 << 2;
public static final int OP_CONNECT = 1 << 3;
public static final int OP_ACCEPT = 1 << 4;
我们来看看主要的几个方法
public abstract class SelectionKey { public abstract Selector selector();//得到与之关联的 Selector 对象 public abstract SelectableChannel channel();//得到与之关联的通道 public final Object attachment();//得到与之关联的共享数据 public abstract SelectionKey interestOps(int ops);//设置或改变监听事件 public final boolean isAcceptable();//是否可以 accept public final boolean isReadable();//是否可以读 public final boolean isWritable();//是否可以写}
复制代码
结尾
好了，到这里 NIO 的三个组件的基本已经有了一点点认识了，大家可以试着去写一个基于 NIO 的多人聊天系统。试试 哈哈。
日常求赞
好了各位，以上就是这篇文章的全部内容了，能看到这里的人呀，都是真粉。
创作不易，各位的支持和认可，就是我创作的最大动力，我们下篇文章见
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