Socket编程(六)---TCP/NIO实例讲解

来源：互联网发布：mac ruby安装编辑：程序博客网时间：2024/05/29 13:17

本文将通过Channel(通道)、Buffer(缓冲区)以及Selector(选择器)来实现TCP下NIO的实例。
主要通过ServerSocketChannel与SocketChannel信道来完成本次实例。

1.服务端

public class ChannelServer2 {    public static void main(String[] args) {        ServerSocketChannel serverChannel;        Selector selector;        try {            // 打开监听信道,ServerSocketChannel最终实现的是channel接口            serverChannel = ServerSocketChannel.open();            ServerSocket serverSocket = serverChannel.socket(); // 创建一个服务端socket            InetSocketAddress address = new InetSocketAddress(7456);            serverSocket.bind(address); // 绑定IP及端口            serverChannel.configureBlocking(false);// 设置为非阻塞方式,如果为true 那么就为传统的阻塞方式            selector = Selector.open();// 静态方法 实例化selector 创建选择器            /*如果你注册不止一种事件，那么可以用“位或”操作符将常量连接起来            SelectionKey.OP_READ |SelectionKey.OP_WRITE;*/            serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);            System.out.println("服务端启动......");            while (true) {                // 等待某信道就绪(或超时) 监听注册通道，当其中有注册的 IO操作可以进行时，该函数返回                // 并将对应的SelectionKey加入selected-key                if (selector.select(3000) == 0) {                    System.out.println("重新等待");                    continue;                }                // selectedKeys()中包含了每个准备好某一I/O操作的信道的SelectionKey                Set<SelectionKey> readyKeys = selector.selectedKeys();                // Selected-key代表了所有通过select()方法监测到可以进行IO操作的channel                Iterator<SelectionKey> iterator = readyKeys.iterator();                while (iterator.hasNext()) {// 对每个信道进行一次循环，查看各个信道是否有事件需要处理                    SelectionKey key = iterator.next();                    iterator.remove();                    if (key.isAcceptable()) { // 有客户端连接请求时                        ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel) key.channel();                        SocketChannel client = server.accept();                        System.out.println("接收到连接:" + client);                        client.configureBlocking(false);                        SelectionKey clientKey = client.register(selector,                                SelectionKey.OP_WRITE | SelectionKey.OP_READ);                        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);// 分配一个新的1024字节的缓冲区                        clientKey.attach(buffer);// 将给定的缓冲区附加到此键                    }                    if (key.isReadable()) {// 判断是否有数据发送过来                        SocketChannel client = (SocketChannel) key.channel();                        ByteBuffer buffer = (ByteBuffer) key.attachment();                        buffer.clear();                        // 读取信息获得读取的字节数                        long bytesRead = client.read(buffer);                        if (bytesRead == -1) {                            // 没有读取到内容的情况                            client.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-8的字符串                            String receivedString = Charset.forName("UTF-8").newDecoder()                                    .decode(buffer).toString();                            // 控制台打印出来                            System.out.println(client.socket().getRemoteSocketAddress());                            System.out.println("信息内容:" + receivedString);                            // 准备发送的文本                            String sendString = "你好,已经收到你的信息" + receivedString;                            // 将byte数组包装到缓冲区中                            buffer = ByteBuffer.wrap(sendString.getBytes("UTF-8"));                            // 将字节序列从给定的缓冲区中写入此通道,并返回给客户端                            client.write(buffer);                        }                    }                }            }        } catch (IOException ex) {            ex.printStackTrace();        }    }}

2.客户端

客户端信道连接类

public class ChannelClient {    // 信道选择器    Selector selector;    // 与服务器通信的信道    SocketChannel socketChannel;    // 要连接的服务器Ip地址    String hostIp;    // 要连接的远程服务器在监听的端口    int hostListenningPort;    public ChannelClient(String HostIp, int HostListenningPort) throws IOException {        this.hostIp = HostIp;        this.hostListenningPort = HostListenningPort;        // 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(监听读)到信道        selector = Selector.open();        socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);        // 启动读取线程        ChannelClientReadThread ccrt = new ChannelClientReadThread(selector);        ccrt.start();    }    // 发送字符串到服务器    public void sendMsg(String message) throws IOException {        ByteBuffer writeBuffer = ByteBuffer.wrap(message.getBytes("UTF-8"));        socketChannel.write(writeBuffer);    }    public static void main(String[] args) throws IOException {        ChannelClient2 client = new ChannelClient2("localhost", 7456);        try {            client.sendMsg("我是客户端");            while (true) {                Scanner scan = new Scanner(System.in);// 等待键盘输入数据                String string = scan.nextLine();                client.sendMsg(string);            }        } catch (IOException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

客户端处理读的线程

public class ChannelClientReadThread extends Thread {    private Selector selector;    public ChannelClientReadThread(Selector selector) {        this.selector = selector;    }    @Override    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();// 获取通道信息                        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);// 分配缓冲区大小                        sc.read(buffer);// 读取通道里面的数据放在缓冲区内                        buffer.flip();// 调用此方法为一系列通道写入或相对获取 操作做好准备                        // 将字节转化为为UTF-16的字符串                        String receivedString = Charset.forName("UTF-8").newDecoder().decode(buffer)                                .toString();                        // 控制台打印返回信息                        System.out.println("服务器:" + sc.socket().getRemoteSocketAddress());                        System.out.println("信息内容:" + 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();        }    }}

目前TCP部分大致完结，之后会继续研究UDP部分内容

源码位置：https://github.com/oDevilo/Java-Network

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