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javaNIO6中最核心、最精华的部分代码篇

作者:课课家教育     来源: http://www.kokojia.com点击数:833发布时间: 2016-02-18 15:47:38

标签: java核心java数据java程序

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  我们一起看一下如何写和使用选择器实现服务端Socket数据接收的程序,这也是NIO中最核心、最精华的部分。

java初始入门基础知识_java核心_课课家

  看一下代码:

  1 public class SelectorServer

  3 private static int PORT = 1234;

  5 public static void main(String[] args) throws Exception

  7 // 先确定端口号

  8 int port = PORT;

  9 if (args != null && args.length > 0)

  11 port = Integer.parseInt(args[0]);

  13 // 打开一个ServerSocketChannel

  14 ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open();

  15 // 获取ServerSocketChannel绑定的Socket

  16 ServerSocket ss = ssc.socket();

  17 // 设置ServerSocket监听的端口

  18 ss.bind(new INETSocketAddress(port));

  19 // 设置ServerSocketChannel为非阻塞模式

  20 ssc.configureBlocking(false);

  21 // 打开一个选择器

  22 Selector selector = Selector.open();

  23 // 将ServerSocketChannel注册到选择器上去并监听accept事件

  24 ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

  25 while (true)

  27 // 这里会发生阻塞,等待就绪的通道

  28 int n = selector.select();

  29 // 没有就绪的通道则什么也不做

  30 if (n == 0)

  32 continue;

  34 // 获取SelectionKeys上已经就绪的通道的集合

  35 Iterator iterator = selector.selectedKeys().iterator();

  36 // 遍历每一个Key

  37 while (iterator.hasNext())

  39 SelectionKey sk = iterator.next();

  40 // 通道上是否有可接受的连接

  41 if (sk.isAcceptable())

  43 ServerSocketChannel ssc1 = (ServerSocketChannel)sk.channel();

  44 SocketChannel sc = ssc1.accept();

  45 sc.configureBlocking(false);

  46 sc.register(selector, SelectionKey.OP_READ);

  48 // 通道上是否有数据可读

  49 else if (sk.isReadable())

  51 readDataFromSocket(sk);

  53 iterator.remove();

  58 private static ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate(1024);

  59

  60 // 从通道中读取数据

  61 protected static void readDataFromSocket(SelectionKey sk) throws Exception

  63 SocketChannel sc = (SocketChannel)sk.channel();

  64 bb.clear();

  65 while (sc.read(bb) > 0)

  67 bb.flip();

  68 while (bb.hasRemaining())

  70 System.out.print((char)bb.get());

  72 System.out.println();

  73 bb.clear();

  代码中已经有了相关的注释,这里继续解释一下:

  (1)第8行~第12行,确定要监听的端口号,这里是1234

  (2)第13行~第20行,由于选择器管理的是通道(Channel),因此首先要有通道。这里是服务器的程序,因此获取ServerSocketChannel,同时获取它所对应的ServerSocket,设置服务端的Channel为非阻塞模式,并绑定之前确定的端口号1234

  (3)第21行~第24行,打开一个选择器,并注册当前通道感兴趣的时间为accept时间,即监听来自客户端的Socket数据

  (4)第25行~第28行,调用select()方法等待来自客户端的Socket数据。程序会阻塞在这儿不会往下走,直到客户端有Socket数据的到来为止,所以严格意义上来说,NIO并不是一种非阻塞IO,因为NIO会阻塞在Selector的select()方法上

  (5)第29行~第33行,没有什么好说的,如果select()方法获取的数据是0的话,下面的代码都没必要走,当然这是有可能发生的

  (6)第34行~第39行,获取到已经就绪的通道的迭代器进行迭代,泛型是选择键SelectionKey,前文讲过,选择键用于封装特定的通道

  (7)第40行~第52行,这里是一个关键点、核心点,这里做了两件事情:

  a)满足isAcceptable()则表示该通道上有数据到来了,此时我们做的事情不是获取该通道->创建一个线程来读取该通道上的数据,这么做就和前面一直讲的阻塞IO没有区别了,也无法发挥出NIO的优势来。我们做的事情只是简单地将对应的SocketChannel注册到选择器上,通过传入OP_READ标记,告诉选择器我们关心新的Socket通道什么时候可以准备好读数据

  b)满足isReadable()则表示新注册的Socket通道已经可以读取数据了,此时调用readDataFromSocket方法读取SocketChannel中的数据,读取数据的方法前面通道的文章中已经详细讲过了,就不讲了

  (8)第53行,将键移除,这一行很重要也是容易忘记的一步操作。加入不remove,将会导致45行中出现空指针异常,原因不难理解,可以自己思考一下。

  选择器客户端代码

  选择器客户端的代码,没什么要求,只要向服务器端发送数据就可以了。这里选用的是java NIO4:Socket通道一文中,最后一部分开五个线程向服务端发送数据的程序:

  1 public class SelectorClient

  3 private static final String STR = "Hello World!";

  4 private static final String REMOTE_IP = "127.0.0.1";

  5 private static final int THREAD_COUNT = 5;

  7 private static class NonBlockingSocketThread extends Thread

  9 public void run()

  13 int port = 1234;

  14 SocketChannel sc = SocketChannel.open();

  15 sc.configureBlocking(false);

  16 sc.connect(new InetSocketAddress(REMOTE_IP, port));

  17 while (!sc.finishConnect())

  19 System.out.println("同" + REMOTE_IP + "的连接正在建立,请稍等!");

  20 Thread.sleep(10);

  22 System.out.println("连接已建立,待写入内容至指定ip+端口!时间为" + System.currentTimeMillis());

  23 String writeStr = STR + this.getName();

  24 ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate(writeStr.length());

  25 bb.put(writeStr.getBytes());

  26 bb.flip(); // 写缓冲区的数据之前一定要先反转(flip)

  27 sc.write(bb);

  28 bb.clear();

  29 sc.close();

  31 catch (IOException e)

  33 e.printStackTrace();

  35 catch (InterruptedException e)

  37 e.printStackTrace();

  42 public static void main(String[] args) throws Exception

  44 NonBlockingSocketThread[] nbsts = new NonBlockingSocketThread[THREAD_COUNT];

  45 for (int i = 0; i < THREAD_COUNT; i++)

  46 nbsts[i] = new NonBlockingSocketThread();

  47 for (int i = 0; i < THREAD_COUNT; i++)

  48 nbsts[i].start();

  49 // 一定要join保证线程代码先于sc.close()运行,否则会有AsynchronousCloseException

  50 for (int i = 0; i < THREAD_COUNT; i++)

  51 nbsts[i].join();

  代码执行结果

  先运行服务端程序:

  空白,很正常,因为在监听客户端数据的到来,此时并没有数据。接着运行客户端程序:

  看到5个线程的数据已经发送,此时服务端的执行情况是:

  数据全部接收到并打印,看到右边的方框还是红色的,说明这5个线程的数据接收、打印完毕之后,再继续等待着客户端的数据的到来。

  总结一下Selector的执行两个关键点:

  1、注册一个ServerSocketChannel到selector中,这个通道的作用只是为了监听客户端是否有数据到来(这里注意一下有数据到来,意思是假如需要接收100个字节,如果到来了1个字节就算数据到来了),只要有数据到来,就把特定通道注册到selector中,并指定其事件为读事件

  2、ServerSocketChannel和SocketChannel(通道里面的是客户端的数据)共同存在在Selector中,只要有注册的事件到来,Selector取消阻塞状态,遍历SelectionKey集合,继续注册读取数据的通道,或者是从通道中读取数据

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