非阻塞I/O–Java NIO教程

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Java NIO核心组件：

• channels
• Buffers
• Selectors

虽然NIO还有其他的组件，上面的三个是核心。

Channel

基本上，所以的IO在NIO中都是从一个Channel开始。Channel有点像流（Stream），数据可以从Channel读取到Buufer，也可以从Buffer写到Channel。Channel有下面的几种类型：

• FileChannel(文件IO)
• DatagramChannel（UDP数据报IO）
• SocketChannel（TCP数据报IO）
• ServerSocketChannel（监听新进来的TCP链接）

Channel和流的区别：

• Channel可以是双向的，流一般是单向的
• Channel可以异步的读写
• Channel总是需要Buffuer来读写数据

ServerSocketChannel：

1ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();

2serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(9999));

3while(true){

4    SocketChannel socketChannel =

5            serverSocketChannel.accept();

6    //do something with socketChannel...

7}

ServerSocketChannel:

1socketChannel.configureBlocking(false);

2socketChannel.connect(new InetSocketAddress("http://jenkov.com", 80));

3 

4while(! socketChannel.finishConnect() ){

5    //wait, or do something else...

6}

Buffer

NIO中Buffer的类型：

• ByteBuffer
• CharBuffer
• DoubleBuffer
• FloatBuffer
• IntBuffer
• LongBuffer
• ShortBuffer
• Mappeddyteuffer

这些Buffer覆盖了你能通过IO发送的数据基本类型，顾名思义。

使用Buffer的四个步骤：

• 写入数据到Buffer
• 调用flip()函数
• 从Buffer中读取数据
• 调用clear()函数

01RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("/home/yan/pci1","rw");

02        FileChannel channel = aFile.getChannel();

03 

04        ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(20);

05 

06        int res = channel.read(buf);

07        while(res != -1){

08            buf.flip();

09            while(buf.hasRemaining()){

10                System.out.println((char)buf.getChar());

11            }

12            buf.clear();

13 

14            res = channel.read(buf);

15        }

Buffer还支持多个Buffer组成缓冲数组，对其进程读写操作。

Selector

Selector允许单线程处理多个Channel（一个Channel就是一个连接），如果每个连接的流量都很小，使用Selector就会很方便，如上图所示。而不用每个Channel来新建一个线程处理。

要使用Selector，首先要进程注册，想selector注册Channel，然后调用selector的select方法。这个方法会阻塞到某个注册的事件就绪，一旦这个方法返回，线程就可以处理这些事件。

创建Selector

调用Selector.open()方法来创建一个Selector：

1Selector selector = Selector.open()

像Selector注册通道：

1channel.configureBloacking(false);

2SelectionKey key = channel.register(selector,SeletionKey.OP_READ);

SelectionKey

SelectionKey对象中含有如下属性：

• interest集合(使用&操作SelectionKey.OP_ACCEPT和key.interestOps())
• ready集合(key.readyOps()，可以使用&操作检测该集合，也可以使用is方法)
• Channel(key.channel())
• Selector(key.selector())
• 附加对象(key.attach(obj)   Object obj = key.attachment())

selector通道选择

• int select()//阻塞
• int select(long timeout)//超时之前阻塞
• int selectNow()//不阻塞

selectedKeys()

一单调用select方法并且返回了，说明有一个或多个通道就绪了，然后通过该方法选择已经就绪的集合，然后遍历这些集合对每个通道进行处理。

01Set selectedKeys = selector.selectedKeys();

02Iterator keyIterator = selectedKeys.iterator();

03while(keyIterator.hasNext()) {

04    SelectionKey key = keyIterator.next();

05    if(key.isAcceptable()) {

06        // a connection was accepted by a ServerSocketChannel.

07    } else if (key.isConnectable()) {

08        // a connection was established with a remote server.

09    } else if (key.isReadable()) {

10        // a channel is ready for reading

11    } else if (key.isWritable()) {

12        // a channel is ready for writing

13    }

14    keyIterator.remove();

15}

参考文章：http://tutorials.jenkov.com/java-nio/overview.html