Java nio channel 说明

       这里，主要是摘抄自《java NIO》。

       新的socket通道类可以运行非阻塞模式并且是可选择的。这两个性能可以激活大程序（如网络服务器和中间件组件）巨大的可伸缩性和灵活性。再也没有为每个socket连接使用一个线程的必要了，也避免了管理大量线程所需的上下文交换总开销。借助新的NIO类，一个或几个线程就可以管理成百上千的活动socket连接了并且只有很少甚至可能没有性能损失。

       从图可知，全部socket通道类（DatagramChannel、SocketChannel和ServerSocketChannel）都是由位于java.nio.channels.spi包中的AbstractSelectableChannel引申而来。这意味着我们可以用一个Selector对象来执行socket通道的有条件的选择（readiness selection）。

      请注意DatagramChannel和SocketChannel实现定义读和写功能的接口而ServerSocketChannel不实现。ServerSocketChannel负责监听传入的连接和创建新的SocketChannel对象，它本身从不传输数据。

      在我们具体讨论每一种socket通道前，您应该了解socket和socket通道之间的关系。之前的章节中有写道，通道是一个连接I/O服务导管并提供与该服务交互的方法。就某个socket而言，它不会再次实现与之对应的socket通道类中的socket协议API，而java.net中已经存在的socket通道都可以被大多数协议操作重复使用。

       全部socket通道类（DatagramChannel、SocketChannel和ServerSocketChannel）在被实例化时都会创建一个对等socket对象。这些是我们所熟悉的来自java.net的类（Socket、ServerSocket和DatagramSocket），它们已经被更新以识别通道。对等socket可以通过调用socket( )方法从一个通道上获取。此外，这三个java.net类现在都有getChannel( )方法。

       ServerSocketChannel是一个基于通道的socket监听器。它同我们所熟悉的java.net.ServerSocket执行相同的基本任务，不过它增加了通道语义，因此能够在非阻塞模式下运行。

       用静态的open( )工厂方法创建一个新的ServerSocketChannel对象，将会返回同一个未绑定的java.net.ServerSocket关联的通道。该对等ServerSocket可以通过在返回的ServerSocketChannel上调用socket( )方法来获取。作为ServerSocketChannel的对等体被创建的ServerSocket对象依赖通道实现。这些socket关联的SocketImpl能识别通道。通道不能被封装在随意的socket对象外面。

       由于ServerSocketChannel没有bind( )方法，因此有必要取出对等的socket并使用它来绑定到一个端口以开始监听连接。我们也是使用对等ServerSocket的API来根据需要设置其他的socket选项。

ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open( );

ServerSocket serverSocket = ssc.socket( );

// Listen on port 1234
serverSocket.bind (new InetSocketAddress (1234));

       同它的对等体java.net.ServerSocket一样，ServerSocketChannel也有accept( )方法。一旦您创建了一个ServerSocketChannel并用对等socket绑定了它，然后您就可以在其中一个上调用accept( )。如果您选择在ServerSocket上调用accept( )方法，那么它会同任何其他的ServerSocket表现一样的行为：总是阻塞并返回一个java.net.Socket对象。如果您选择在ServerSocketChannel上调用accept( )方法则会返回SocketChannel类型的对象，返回的对象能够在非阻塞模式下运行。

      如果以非阻塞模式被调用，当没有传入连接在等待时，ServerSocketChannel.accept( )会立即返回null。正是这种检查连接而不阻塞的能力实现了可伸缩性并降低了复杂性。可选择性也因此得到实现。我们可以使用一个选择器实例来注册一个ServerSocketChannel对象以实现新连接到达时自动通知的功能。例3-7演示了如何使用一个非阻塞的accept( )方法：

package com.ronsoft.books.nio.channels;

import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.net.InetSocketAddress;

/**
 * * Test nonblocking accept( ) using ServerSocketChannel. * Start this program,
 * then "telnet localhost 1234" to * connect to it. \
 * ** @author Ron Hitchens([e-mail])
 * */
public class ChannelAccept

{
    public static final String GREETING = "Hello I must be going.\r\n";

    public static void main(String[] argv) throws Exception {

        int port = 1234;
        // default
        if (argv.length > 0) {
            port = Integer.parseInt(argv[0]);
        }
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(GREETING.getBytes());
        ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open();

        ssc.socket().bind(new InetSocketAddress(port));
        ssc.configureBlocking(false);
        while (true) {
            System.out.println("Waiting for connections");
            SocketChannel sc = ssc.accept();
            if (sc == null) {
                // no connections, snooze a while
                Thread.sleep(2000);
            } else {
                System.out.println("Incoming connection from: "+ sc.socket().getRemoteSocketAddress());
                buffer.rewind();
                sc.write(buffer);
                sc.close();
            }
        }
    }

}

       Socket和SocketChannel类封装点对点、有序的网络连接，类似于我们所熟知并喜爱的TCP/IP网络连接。SocketChannel扮演客户端发起同一个监听服务器的连接。直到连接成功，它才能收到数据并且只会从连接到的地址接收。

       每个SocketChannel对象创建时都是同一个对等的java.net.Socket对象串联的。静态的open( )方法可以创建一个新的SocketChannel对象，而在新创建的SocketChannel上调用socket( )方法能返回它对等的Socket对象；在该Socket上调用getChannel( )方法则能返回最初的那个SocketChannel。

       新创建的SocketChannel虽已打开却是未连接的。在一个未连接的SocketChannel对象上尝试一个I/O操作会导致NotYetConnectedException异常。我们可以通过在通道上直接调用connect( )方法或在通道关联的Socket对象上调用connect( )来将该socket通道连接。一旦一个socket通道被连接，它将保持连接状态直到被关闭。您可以通过调用布尔型的isConnected( )方法来测试某个SocketChannel当前是否已连接。

第二种带InetSocketAddress参数形式的open( )是在返回之前进行连接的便捷方法。这段代码：

SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open (new InetSocketAddress ("somehost", somePort));

等价于下面这段代码：

SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open( );

socketChannel.connect (new InetSocketAddress ("somehost", somePort));