Java NIO 模型代码示例

在高并发（持续大量的连接同时请求）场景中，之前的两种 BIO 优化方案都需要消耗大量的线程来维持连接。并且 CPU 在线程切换上消耗很大。

Java NIO 模型的主要优势：少量的线程就可以处理大量连接的请求。

主要组成：

Channel 通道：IO 传输发生时数据通过的入口
Buffer 缓冲区：可以理解为数据在管道传输时的起点和终点
Selector 选取器（IO监听器）：负责监听 IO 事件

所用通道都向 Selector 注册，Selector 负责轮询检测，然后服务端进程会阻塞在 Selector 的 select() 方法，直到注册的通道有事件就绪。

代码示例： NIOServer.java

package org.io.nio;import java.io.IOException;
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 {// 服务端通道private ServerSocketChannel serverChannel;// 选择器private Selector selector;// 默认服务绑定端口private static int DEFAULT_BIND_PORT = 9000;public NIOServer(int port) {initServer(port);}private void initServer(int port) {try {// 开启一个服务通道this.serverChannel = ServerSocketChannel.open();// 将通道绑定到指定端口this.serverChannel.bind( (port < 1 || port > 65535) ?new InetSocketAddress(DEFAULT_BIND_PORT) :new InetSocketAddress(port));// 将通道设置为非阻塞模式this.serverChannel.configureBlocking(false);// 打开一个 IO 监视器：Selectorthis.selector = Selector.open();// 将服务通道注册到 Selector 上，并在服务端通道注册 OP_ACCEPT 事件this.serverChannel.register(this.selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);} catch (IOException ioException) {ioException.printStackTrace();System.out.println("init exception: " + ioException);}}public void startServer() throws InterruptedException {while (true){System.out.println("Selector 巡查 IO 事件---------------开始");try {int ioEventCount = this.selector.select();  // 此处以收集到所有 IO 事件System.out.println("Selector 检测到：" + ioEventCount);} catch (IOException ioException) {ioException.printStackTrace();break;}// 对各个 IO 事件做出对应的响应Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();Iterator<SelectionKey> iterator = selectionKeys.iterator();while (iterator.hasNext()){SelectionKey key = iterator.next();iterator.remove();  //通过调用迭代器的 remove() 方法将这个键 key 从已选择键的集合中删除try {// 可接收连接 能注册SelectionKey.OP_ACCEPT事件的只有 ServerSocketChannel通道if (key.isAcceptable()) {System.out.println("监控到 OP_ACCEPT 连接事件");ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel) key.channel();// 接受客户端连接SocketChannel client = server.accept();System.out.println("Accept connection from " + client);client.configureBlocking(false); // 设置客户端通道非阻塞// 为客户端通道注册 OP_WRITE 和 OP_READ 事件SelectionKey clientKey = client.register(selector,SelectionKey.OP_WRITE |SelectionKey.OP_READ);// 为客户端通道添加一个数据缓存区ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(100);clientKey.attach(buffer);}// 可读数据if (key.isReadable()) {SocketChannel client = (SocketChannel) key.channel();ByteBuffer output = (ByteBuffer) key.attachment();int read = client.read(output);System.out.println("Read data from client: " + client);System.out.println("------------MSG : " + output.toString());}// 可写数据if (key.isWritable()) {SocketChannel client = (SocketChannel) key.channel();ByteBuffer output = (ByteBuffer) key.attachment();output.flip();client.write(output);output.compact();System.out.println("Write data to " + client);}} catch (IOException ioException) {ioException.printStackTrace();}}Thread.sleep(2000);// 为了观察控制台打印数据System.out.println("Selector 巡查 IO 事件---------------完成");}}public static void main(String[] args) throws InterruptedException {NIOServer nioServer = new NIOServer(DEFAULT_BIND_PORT);nioServer.startServer();}
}

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