使用SocketChannel的NIO客户机服务器通信示例

来源：互联网发布：网盘搜索程序源码编辑：程序博客网时间：2024/06/04 10:05

原文路径： http://www.oschina.net/question/54100_33531

NIO Selector示意图：

客户端代码：

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.SocketChannel;  /** * NIO TCP 客户端 *  * @date    2010-2-3 * @time    下午03:33:26 * @version 1.00 */public class TCPClient{  // 信道选择器  private Selector selector;     // 与服务器通信的信道  SocketChannel socketChannel;     // 要连接的服务器Ip地址  private String hostIp;     // 要连接的远程服务器在监听的端口  private int hostListenningPort;     /**   * 构造函数   * @param HostIp   * @param HostListenningPort   * @throws IOException   */  public TCPClient(String HostIp,int HostListenningPort)throws IOException{    this.hostIp=HostIp;    this.hostListenningPort=HostListenningPort;            initialize();  }     /**   * 初始化   * @throws IOException   */  private void initialize() throws IOException{    // 打开监听信道并设置为非阻塞模式    socketChannel=SocketChannel.open(new InetSocketAddress(hostIp, hostListenningPort));    socketChannel.configureBlocking(false);         // 打开并注册选择器到信道    selector = Selector.open();    socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);         // 启动读取线程    new TCPClientReadThread(selector);  }     /**   * 发送字符串到服务器   * @param message   * @throws IOException   */  public void sendMsg(String message) throws IOException{    ByteBuffer writeBuffer=ByteBuffer.wrap(message.getBytes("UTF-16"));    socketChannel.write(writeBuffer);  }     public static void main(String[] args) throws IOException{    TCPClient client=new TCPClient("192.168.0.1",1978);         client.sendMsg("你好!Nio!醉里挑灯看剑,梦回吹角连营");  }}

客户端读取线程代码：

import java.io.IOException;import java.nio.ByteBuffer;import java.nio.channels.SelectionKey;import java.nio.channels.Selector;import java.nio.channels.SocketChannel;import java.nio.charset.Charset; public class TCPClientReadThread implements Runnable{  private Selector selector;     public TCPClientReadThread(Selector selector){    this.selector=selector;         new Thread(this).start();  }     public void run() {    try {      while (selector.select() > 0) {        // 遍历每个有可用IO操作Channel对应的SelectionKey        for (SelectionKey sk : selector.selectedKeys()) {                     // 如果该SelectionKey对应的Channel中有可读的数据          if (sk.isReadable()) {            // 使用NIO读取Channel中的数据            SocketChannel sc = (SocketChannel) sk.channel();            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);            sc.read(buffer);            buffer.flip();                         // 将字节转化为为UTF-16的字符串               String receivedString=Charset.forName("UTF-16").newDecoder().decode(buffer).toString();                         // 控制台打印出来            System.out.println("接收到来自服务器"+sc.socket().getRemoteSocketAddress()+"的信息:"+receivedString);                         // 为下一次读取作准备            sk.interestOps(SelectionKey.OP_READ);          }                     // 删除正在处理的SelectionKey          selector.selectedKeys().remove(sk);        }      }    } catch (IOException ex) {      ex.printStackTrace();    }     }}

服务器端代码：

import java.io.IOException;import java.net.InetSocketAddress;import java.nio.channels.SelectionKey;import java.nio.channels.Selector;import java.nio.channels.ServerSocketChannel;import java.util.Iterator; /** * TCP服务器端  *  * @date    2010-2-3 * @time    上午08:39:48 * @version 1.00 */public class TCPServer{  // 缓冲区大小  private static final int BufferSize=1024;     // 超时时间，单位毫秒  private static final int TimeOut=3000;     // 本地监听端口  private static final int ListenPort=1978;     public static void main(String[] args) throws IOException{    // 创建选择器    Selector selector=Selector.open();         // 打开监听信道    ServerSocketChannel listenerChannel=ServerSocketChannel.open();         // 与本地端口绑定    listenerChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(ListenPort));         // 设置为非阻塞模式    listenerChannel.configureBlocking(false);         // 将选择器绑定到监听信道,只有非阻塞信道才可以注册选择器.并在注册过程中指出该信道可以进行Accept操作    listenerChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);         // 创建一个处理协议的实现类,由它来具体操作    TCPProtocol protocol=new TCPProtocolImpl(BufferSize);         // 反复循环,等待IO    while(true){      // 等待某信道就绪(或超时)      if(selector.select(TimeOut)==0){        System.out.print("独自等待.");        continue;      }             // 取得迭代器.selectedKeys()中包含了每个准备好某一I/O操作的信道的SelectionKey      Iterator<SelectionKey> keyIter=selector.selectedKeys().iterator();             while(keyIter.hasNext()){        SelectionKey key=keyIter.next();                 try{          if(key.isAcceptable()){            // 有客户端连接请求时            protocol.handleAccept(key);          }                     if(key.isReadable()){            // 从客户端读取数据            protocol.handleRead(key);          }                     if(key.isValid() && key.isWritable()){            // 客户端可写时            protocol.handleWrite(key);          }        }        catch(IOException ex){          // 出现IO异常（如客户端断开连接）时移除处理过的键          keyIter.remove();          continue;        }                 // 移除处理过的键        keyIter.remove();      }    }  }}

协议接口代码：

封装服务端处理读写的一些通用接口

import java.io.IOException;import java.nio.channels.SelectionKey; /** * TCPServerSelector与特定协议间通信的接口 *  * @date    2010-2-3 * @time    上午08:42:42 * @version 1.00 */public interface TCPProtocol{  /**   * 接收一个SocketChannel的处理   * @param key   * @throws IOException   */  void handleAccept(SelectionKey key) throws IOException;     /**   * 从一个SocketChannel读取信息的处理   * @param key   * @throws IOException   */  void handleRead(SelectionKey key) throws IOException;     /**   * 向一个SocketChannel写入信息的处理   * @param key   * @throws IOException   */  void handleWrite(SelectionKey key) throws IOException;}

协议实现类代码：

import java.io.IOException;import java.nio.ByteBuffer;import java.nio.channels.SelectionKey;import java.nio.channels.ServerSocketChannel;import java.nio.channels.SocketChannel;import java.nio.charset.Charset;import java.util.Date; /** * TCPProtocol的实现类 *  * @date    2010-2-3 * @time    上午08:58:59 * @version 1.00 */public class TCPProtocolImpl implements TCPProtocol{  private int bufferSize;     public TCPProtocolImpl(int bufferSize){    this.bufferSize=bufferSize;  }   public void handleAccept(SelectionKey key) throws IOException {    SocketChannel clientChannel=((ServerSocketChannel)key.channel()).accept();    clientChannel.configureBlocking(false);    clientChannel.register(key.selector(), SelectionKey.OP_READ,ByteBuffer.allocate(bufferSize));  }   public void handleRead(SelectionKey key) throws IOException {    // 获得与客户端通信的信道    SocketChannel clientChannel=(SocketChannel)key.channel();         // 得到并清空缓冲区    ByteBuffer buffer=(ByteBuffer)key.attachment();    buffer.clear();         // 读取信息获得读取的字节数    long bytesRead=clientChannel.read(buffer);         if(bytesRead==-1){      // 没有读取到内容的情况      clientChannel.close();    }    else{      // 将缓冲区准备为数据传出状态      buffer.flip();             // 将字节转化为为UTF-16的字符串         String receivedString=Charset.forName("UTF-16").newDecoder().decode(buffer).toString();             // 控制台打印出来      System.out.println("接收到来自"+clientChannel.socket().getRemoteSocketAddress()+"的信息:"+receivedString);             // 准备发送的文本      String sendString="你好,客户端. @"+new Date().toString()+"，已经收到你的信息"+receivedString;      buffer=ByteBuffer.wrap(sendString.getBytes("UTF-16"));      clientChannel.write(buffer);             // 设置为下一次读取或是写入做准备      key.interestOps(SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE);    }  }   public void handleWrite(SelectionKey key) throws IOException {    // do nothing  }}

注意：

服务端每次将SelectionKey处理完毕后，一定要为SelectionKey注册下一次感兴趣的事件。

注意上面代码中的封装，很值得借鉴。

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