TCP/Protobuf之基础知识准备

最近项目里，引入了TCP，通过protobuf，在App里来获取司机的经纬度信息。还使用到了Netty，本篇先对涉及到的基础知识做了梳理。

Socket套接字之间的连接过程分为三个步骤：

• 服务器监听
• 客户端请求
• 连接确认。

Java NIO的通道类似流，但又有些不同：

1. 流只是在一个方向上移动(一个流必须是 InputStream 或者 OutputStream 的子类)，而通道可以用于读、写或者同时用于读写，是全双工的。
2. 通道可以异步地读写。
3. 通道中的数据总是要先读到一个Buffer，或者总是要从一个Buffer中写入。

Buffer的理解

1. position ,limit,capacity机制，读和写两种
2. Buffer与Channel之间的读和写操作，分为一对一，一对多，多合一，三种方式。
3. buffer.flip（）切换到读模式。clear()方法会清空整个缓冲区。compact()方法只会清除已经读过的数据。
4. buffer.marker(),buffer.reset()连用。通过调用Buffer.mark()方法，可以标记Buffer中的一个特定position。之后可以通过调用Buffer.reset()方法恢复到这个position。

5. 写入Buffer(读取buffer类似)

   • channel.read(buffer)
   • buffer.put(byte b)

Channel的理解

这些是Java NIO中最重要的通道的实现：

• FileChannel。FileChannel实例的size()方法将返回该实例所关联文件的大小。FileChannel.force()方法将通道里尚未写入磁盘的数据强制写到磁盘上。出于性能方面的考虑，操作系统会将数据缓存在内存中，所以无法保证写入到FileChannel里的数据一定会即时写到磁盘上。要保证这一点，需要调用force()方法。
• DatagramChannel,面向UDP
• SocketChannel
• ServerSocketChannel

默认实现是阻塞式的，需要异步非阻塞式的，调用方法socketChannel.configureBlocking(false)

Selector的理解

Selctor的建立

Selector selector = Selector.open();

SelectionKey对象

• interest集合是你所选择的感兴趣的事件集合。int interestSet = selectionKey.interestOps();
  有以下几个：

  1. SelectionKey.OP_CONNECT
  2. SelectionKey.OP_ACCEPT
  3. SelectionKey.OP_READ
  4. SelectionKey.OP_WRITE

• ready集合是通道已经准备就绪的操作的集合。int readySet = selectionKey.readyOps();。

  1. selectionKey.isAcceptable();
  2. selectionKey.isConnectable();
  3. selectionKey.isReadable();
  4. selectionKey.isWritable();

从SelectionKey访问Channel和Selector很简单。如下：

1. Channel channel = selectionKey.channel();
2. Selector selector = selectionKey.selector();

Pipe的理解

Pipe有一个source通道和一个sink通道。

创建

1 Pipe pipe = Pipe.open();

sink通道创建

Pipe.SinkChannel sinkChannel = pipe.sink();

source通道

Pipe.SourceChannel sourceChannel = pipe.source();

Java NIO和IO的主要区别

下表总结了Java NIO和IO之间的主要差别

• IO 面向流,阻塞IO
• NIO,面向缓冲, 非阻塞IO,选择器

Java IO 管道

一个线程通过PipedOutputStream写入的数据可以被另一个线程通过相关联的PipedInputStream读取出来。