Java NIO笔记(八)：选择器

        NIO中的选择器(Selector)的作用就是维护注册到选择器中的通道集合，每一个通道与选择器的关系封装在选择键(SelectionKey)中，实际上可以认为选择器维护的是选择键集合。创建Selector对象使用Selector.open()。

        Selector类主要维护三个集合：

• Registered key set(已注册键集合)：调用Selector的keys()方法可以获取
• Selected key set(已选择键集合)：调用Selector的selectedKeys()方法获取
• Cancelled key set(已取消键集合)：已取消键集合是Selector对象的私有成员，外部无法访问

        只有继承了SelectableChannel的类才能注册到选择器中，并且只有非阻塞模式的通道才能注册到选择器，如下代码：

//创建一个套接字服务器，并注册到选择器//创建选择器Selector selector = Selector.open();//创建Socket服务器通道ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open();//绑定65535端口ssc.socket().bind(new InetSocketAddress(65535));//设置通道为非阻塞模式ssc.configureBlocking(false);//将通道注册到选择器，指定通道兴趣是等待接收连接SelectionKey key = ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

        实际使用中，一般使用while循环轮询获取注册到选择器中通道感兴趣的操作，如下代码：

while (true) {int n = selector.select();if (n > 0) {Iterator<SelectionKey> iter = selector.selectedKeys().iterator();while (iter.hasNext()) {SelectionKey keyy = iter.next();iter.remove();// ......}}}

        select()方法的作用是选择注册到选择器中通道感兴趣的键，此方法是阻塞的，直到有感兴趣的事件发生；还可以使用select(10000)方法设置选择键的超时时间，单位是Millisecond；还可以使用selectNow()，此方法是非阻塞，若没有通道就绪会立即返回0。

        不需要使用Selector时，调用close()方法可以关闭选择器，关闭选择器后，所有注册到其中的选择键会被设置为无效状态。

        关闭选择器后，试图调用它的方法会抛出ClosedSelectorException，这是一个非运行时异常，所有在使用时有必要检查选择器是否打开，使用isOpen()方法。

        NIO中定义了4中可选择操作：OP_READ(读)、OP_WRITE(写)、OP_CONNECT(连接)、OP_ACCEPT(接受)，这些常量在SelectionKey中定义。可以使用通道的validOps()获取某个通道上支持的操作集合。

        同一个通道可以被多次注册到同一个选择器中，没有异常错误，也没有特别的效果，个人觉得这个地方设计的不严谨；实际使用中应避免同一个通道多次注册到一个选择器中，虽然对实际功能没有影响，但是为了整体思路清晰最好不要这么做。

        注册一个通道时可以在这个选择键上设置一个Object对象，比如在接受连接操作中设置，在读操作中获取，如下代码：

SelectionKey keyy = iter.next();iter.remove();if(keyy.isAcceptable()){ServerSocketChannel channel = (ServerSocketChannel) keyy.channel();SocketChannel sc = channel.accept();sc.register(selector, SelectionKey.OP_READ, "hello");}if(keyy.isReadable()){//attach的值为"hello"Object attach = keyy.attachment();SocketChannel sc = (SocketChannel) keyy.channel();}

        SelectionKey(选择键对象)提供了下面方法：

• channel()：获取关联的通道(SelectableChannel)
• selector()：获取关联的选择器(Selector)
• isValid()：验证维护选择器与通道关系的SelectionKey是否有效
• cancel()：取消键，调用一个已取消的键的方法将抛出CancelledKeyException
• interestOps()：获取这个key的兴趣(可选择操作)集合
• interestOps(int ops)：设置这个key的兴趣
• readyOps()：返回这个key准备好的操作集合(兴趣集合)
• isReadable()：检查选择键的兴趣是否为可读，实际上是通道的兴趣，选择键维护通道与选择器关系
• isWritable()：检查选择键的兴趣是否为可写
• isConnectable()：检查选择键的兴趣是否为连接
• isAcceptable()：检查选择键的兴趣是否为接受
• attach(Object ob)：设置一个Object数据到此key上
• attachment()：获取设置的Object数据

        可以设置null来清楚SelectionKey的附件对象，如果SelectionKey的存在周期很长，但是附件对象不需要存在很长，一定要再使用完后即时清理附件对象，否则附件对象不能被GC回收，可能会发生内存泄露。

        停止选择过程可以使用Selector的wakeup()方法，此方法可以安全的退出select()阻塞，

        选择器对象(Selector)是线程安全的，在多线程并发访问不会有问题。

        Selector(选择器)提供了下面方法：

• open()：打开一个选择器
• isOpen()：检查一个选择器实例是否打开
• provider()：返回一个SelectorProvider
• keys()：返回注册键集合
• selectedKeys()：返回已选择键集合
• selectNow()：立刻执行选择，非阻塞，若没有已准备好的通道则立即返回0
• select(long timeout)：执行选择，超过指定毫秒数则返回
• select()：执行选择，会一直阻塞直到有准备就绪的通道
• wakeup()：停止选择
• close()：关闭选择器
  

        使用Selector类可能会抛出的错误：

• IllegalBlockingModeException：注册一个阻塞状态的通道抛出此异常
• ClosedChannelException：注册一个已关闭的通道抛出此异常
• ClosedSelectorException：调用一个已关闭的选择器的方法抛出此异常
• UnsupportedOperationException：已注册的键集合是只读，修改它会抛出此异常