NIO 非阻塞网络编程快速入门

案例：

编写一个 NIO 入门案例，实现服务器端和客户端之间的数据简单通讯（非阻塞）

目的：理解 NIO 非阻塞网络编程机制

import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;public class NIOServer {public static void main(String[] args) throws Exception{//创建ServerSocketChannel -> ServerSocketServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();//得到一个Selecor对象Selector selector = Selector.open();//绑定一个端口6666, 在服务器端监听serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(6666));//设置为非阻塞serverSocketChannel.configureBlocking(false);//把 serverSocketChannel 注册到  selector 关心 事件为 OP_ACCEPT       pos_1serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);System.out.println("注册后的selectionkey 数量=" + selector.keys().size()); // 1//循环等待客户端连接while (true) {//这里我们等待1秒，如果没有事件发生, 返回if(selector.select(1000) == 0) { //没有事件发生System.out.println("服务器等待了1秒，无连接");continue;}//如果返回的>0, 就获取到相关的 selectionKey集合//1.如果返回的>0， 表示已经获取到关注的事件//2. selector.selectedKeys() 返回关注事件的集合//   通过 selectionKeys 反向获取通道Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();System.out.println("selectionKeys 数量 = " + selectionKeys.size());//遍历 Set<SelectionKey>, 使用迭代器遍历Iterator<SelectionKey> keyIterator = selectionKeys.iterator();while (keyIterator.hasNext()) {//获取到SelectionKeySelectionKey key = keyIterator.next();//根据key 对应的通道发生的事件做相应处理if(key.isAcceptable()) { //如果是 OP_ACCEPT, 有新的客户端连接//该该客户端生成一个 SocketChannelSocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept(); //这里不会阻塞，会马上执行System.out.println("客户端连接成功 生成了一个 socketChannel " + socketChannel.hashCode());//将  SocketChannel 设置为非阻塞socketChannel.configureBlocking(false);//将socketChannel 注册到selector, 关注事件为 OP_READ， 同时给socketChannel//关联一个BuffersocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ, ByteBuffer.allocate(1024));System.out.println("客户端连接后 ，注册的selectionkey 数量=" + selector.keys().size()); //2,3,4..}if(key.isReadable()) {  //发生 OP_READ//通过key 反向获取到对应channelSocketChannel channel = (SocketChannel)key.channel();//获取到该channel关联的bufferByteBuffer buffer = (ByteBuffer)key.attachment();channel.read(buffer);System.out.println("from 客户端 " + new String(buffer.array()));}//手动从集合中移动当前的selectionKey, 防止重复操作keyIterator.remove();}}}
}

pos1：

1、对操作系统有一定了解的同学，就会大概知道这里监听的是一个Accept通道。这个通道的作用就是监听，实际建立连接了还会有一个通道。
2、简单说一下为什么。因为客户端发请求的时候，服务器这边是肯定要先有一个监听通道，
监听某个端口是否有客户端要建立链接，如果有客户端想要建立链接，那么会再创建一个和客户端真正通信的通道。
3、如果有其它客户端还想要建立链接，这个Accept监听端口监听到了，就会再创建几个真正的通信通道。
4、也就是Server的一个端口可以建立多个TCP连接，因为IP层协议通过目标地址+端口+源地址+源端口四个信息识别一个上下文

import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SocketChannel;public class NIOClient {public static void main(String[] args) throws Exception{//得到一个网络通道SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();//设置非阻塞socketChannel.configureBlocking(false);//提供服务器端的ip 和 端口InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 6666);//连接服务器if (!socketChannel.connect(inetSocketAddress)) {while (!socketChannel.finishConnect()) {System.out.println("因为连接需要时间，客户端不会阻塞，可以做其它工作..");}}//...如果连接成功，就发送数据String str = "hello, gujie~";//Wraps a byte array into a buffer,根绝字节数组的大小来调节buffer的大小ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(str.getBytes());//发送数据，将 buffer 数据写入 channelsocketChannel.write(buffer);System.in.read();}
}

运行结果

注意，为了可以让IDEA让客户端和服务端同时运行可以选择以下方式

注意：selector.selectedKeys()和selector.keys()不同，一个选择的所有注册过的客户端链接，一个是选择发生过事件的客户端链接。

SelectionKey

1.SelectionKey，表示 Selector 和网络通道的注册关系，共四种：
int OP_ACCEPT：有新的网络连接可以 accept，值为 16
int OP_CONNECT：代表连接已经建立，值为 8
int OP_READ：代表读操作，值为 1
int OP_WRITE：代表写操作，值为 4
————————————————
源码中：

public static final int OP_READ = 1 << 0;
public static final int OP_WRITE = 1 << 2;
public static final int OP_CONNECT = 1 << 3;
public static final int OP_ACCEPT = 1 << 4;

2.SelectionKey 相关方法

* public abstract Selector selector()，得到与之，关联的Selector对象
* public abstract SelectableChannel channel()，得到与之关联的通道
* public final Object attachment()，得到与之关联的共享数据
* public abstract SelectionKey interestOps(int ops)，设置或改变监听事件
*  public final boolean isAcceptable()， 是否可以accept
* public final boolean isReadable()，是否可以读
* public final boolean isWritable()，是否可以写

ServerSocketChannel

1.ServerSocketChannel 在服务器端监听新的客户端 Socket 连接，负责监听，不负责实际的读写操作

2.相关方法如下

* public static ServerSocketChannel open()，得到- - 个ServerSocketChannel通道
* public final ServerSocketChannel bind(SocketAddress local)，设置服务器端端口号
* public final SelectableChannel configureBlocking(boolean block)，设置阻塞或非阻塞模式，取值false 表示采用非阻塞模式
* public SocketChannel accept()，接受-一个连接，返回代表这个连接的通道对象
* public final SelectionKey register(Selector sel, int ops),注册一个选择器并设置监听事件

SocketChannel

1.SocketChannel，网络 IO 通道，具体负责进行读写操作。NIO 把缓冲区的数据写入通道，或者把通道里的数据读到缓冲区。
2.相关方法如下

* public static ServerSocketChannel open()，得到一个ServerSocketChannel通道
* public final ServerSocketChannel bind(SocketAddress local)，设置服务器端端口号
* public final SelectableChannel configureBlocking(boolean block)，设置阻塞或非阻塞模式，取值false 表示采用非阻塞模式
* public SocketChannel accept()，接受-一个连接，返回代表这个连接的通道对象
* public final SelectionKey register(Selector sel, int ops),注册一个选择器并设置监听事件

ServerSocketChannel在服务端主要负责有一个连接来了，就生成一个socketChannel,而SocketChannel在客户端则主要负责数据的读写。

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