【转载】Java NIO学习

这篇文章介绍了NIO的基本概念：

http://www.iteye.com/magazines/132-Java-NIO

Java NIO提供了与标准IO不同的IO工作方式：

Channels and Buffers（通道和缓冲区）：标准的IO基于字节流和字符流进行操作的，而NIO是基于通道（Channel）和缓冲区（Buffer）进行操作，数据总是从通道读取到缓冲区中，或者从缓冲区写入到通道中。
Asynchronous IO（异步IO）：Java NIO可以让你异步的使用IO，例如：当线程从通道读取数据到缓冲区时，线程还是可以进行其他事情。当数据被写入到缓冲区时，线程可以继续处理它。从缓冲区写入通道也类似。
Selectors（选择器）：Java NIO引入了选择器的概念，选择器用于监听多个通道的事件（比如：连接打开，数据到达）。因此，单个的线程可以监听多个数据通道。

基于这篇文章 http://blog.csdn.net/shirdrn/article/details/6263692

写了一个NIO Server和 Client的代码。其中也有一些需要注意的地方。

首先是在代码里面有一些写就绪的情况，这种情况有一些特殊：

一般来说，你不应该注册写事件。写操作的就绪条件为底层缓冲区有空闲空间，而写缓冲区绝大部分时间都是有空闲空间的，所以当你注册写事件后，写操作一直是就绪的，选择处理线程全占用整个CPU资源。所以，只有当你确实有数据要写时再注册写操作，并在写完以后马上取消注册。

下面代码里面可以看到，有一个处理写就绪的函数，是使用了SelectionKey的attachment来处理，并且根据attachment是否仍有数据，来选择使用 interestOps与否。查了一些资料，可能是因为intestOps不会清空attachment吧，需要再研究。

下面是server的代码：

package com.myapp.nio;import org.apache.log4j.LogManager;
import org.apache.log4j.Logger;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;/*** Created by baidu on 16/11/17.*/
public class NioServer extends Thread{private static final Logger logger = LogManager.getLogger(NioServer.class);private InetSocketAddress inetSocketAddress;private Handler handler = new ServerHandler();public NioServer(String hostname, int port) {inetSocketAddress = new InetSocketAddress(hostname, port);}// 用Override校验继承合法性
    @Overridepublic void run() {try {Selector selector = Selector.open(); // 打开选择器ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open(); // 打开通道serverSocketChannel.configureBlocking(false); // 非阻塞
            serverSocketChannel.socket().bind(inetSocketAddress);serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);logger.info("Server: socket server stated on port " + inetSocketAddress.getPort());while(true) {int nKeys = selector.select();if (nKeys > 0) {Set<SelectionKey> selectionKeySet = selector.selectedKeys();Iterator<SelectionKey> iterator = selectionKeySet.iterator();while (iterator.hasNext()) {SelectionKey selectionKey = iterator.next();// 以下两种写法是等价的//if ((selectionKey.readyOps() & SelectionKey.OP_ACCEPT) != 0) {if (selectionKey.isAcceptable()) {logger.info("Server: accepted");handler.handleAccept(selectionKey);}//else if ((selectionKey.readyOps() & SelectionKey.OP_READ) != 0) {else if (selectionKey.isReadable()) {logger.info("Server: readable");handler.handleRead(selectionKey);}//else if ((selectionKey.readyOps() & SelectionKey.OP_WRITE) != 0) {else if (selectionKey.isWritable()) {logger.info("Server: writable");handler.handleWrite(selectionKey);}// Is below necessary?
                        iterator.remove();}}}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}interface Handler {void handleAccept(SelectionKey selectionKey) throws IOException;void handleRead(SelectionKey selectionKey) throws IOException;void handleWrite(SelectionKey selectionKey) throws IOException;}class ServerHandler implements Handler {public void handleAccept(SelectionKey selectionKey) throws IOException {ServerSocketChannel serverSocketChannel = (ServerSocketChannel) selectionKey.channel();SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();logger.info("Server: accept client socket " + socketChannel);socketChannel.configureBlocking(false);socketChannel.register(selectionKey.selector(), SelectionKey.OP_READ);}public void handleRead(SelectionKey selectionKey) throws IOException {ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(512);SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) selectionKey.channel();// 改了原文中的一个小问题，重复循环忙等的问题while (true) {int readBytes = socketChannel.read(byteBuffer);if (readBytes > 0) {logger.info("Server: readBytes: " + readBytes + ", data: "+ new String(byteBuffer.array(), 0, readBytes));// 这个flip是一定需要的, 会把limit和position重置,这样才能重新读到数据
                    byteBuffer.flip();socketChannel.write(byteBuffer);}else {break;}}socketChannel.close();}
// handle Write这一块，其实需要再多研究一下public void handleWrite(SelectionKey selectionKey) throws IOException {ByteBuffer byteBuffer = (ByteBuffer) selectionKey.attachment();byteBuffer.flip();SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) selectionKey.channel();socketChannel.write(byteBuffer);if (byteBuffer.hasRemaining()) {selectionKey.interestOps(SelectionKey.OP_READ);}}}public static void main(String[] args) {String hostname = "localhost";int port = 8106;NioServer nioServer = new NioServer(hostname, port);nioServer.start();}
}

然后启动之后，用telnet作为客户端来访问一下：

$ telnet 127.0.0.1 8106
Trying 127.0.0.1...
Connected to localhost.
Escape character is '^]'.
hihihi
hihihi
Connection closed by foreign host.如果没有byteBuffer.flip() 这个函数，那么不会有字符串返回。

打包： Project Structure-> Artifacts-> + -> Create Module with dependacies -> extract to the target JAR -> MANIFEST.MF路径最后的src改成resources.

然后 build->build artifact，就能在out目录里面有一个jar包，运行 java -jar xxx.jar

然后开始写客户端的代码：

package com.myapp.nio;import org.apache.log4j.LogManager;
import org.apache.log4j.Logger;import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SocketChannel;/*** Created by baidu on 16/11/17.*/
public class NioClient {private static final Logger logger = LogManager.getLogger(NioClient.class);private InetSocketAddress inetSocketAddress;public NioClient(String hostname, int port) {inetSocketAddress = new InetSocketAddress(hostname, port);}public void send(String requestData) {try {SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open(inetSocketAddress);socketChannel.configureBlocking(false);ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(512);socketChannel.write(ByteBuffer.wrap(requestData.getBytes()));while(true) {byteBuffer.clear();int readBytes = socketChannel.read(byteBuffer);if (readBytes > 0) {byteBuffer.flip();String getStr = new String(byteBuffer.array(), 0, readBytes);logger.info("Client: bytes: " + readBytes +"data: " + getStr);System.out.printf("Get return str: %s", getStr);socketChannel.close();break;}}} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}public static void main(String[] args) {String hostname = "localhost";int port = 8106;String requestData = "HIHIHI here~~~";new NioClient(hostname, port).send(requestData);}}

启动运行之后，命令行会返回：

log4j:WARN No appenders could be found for logger (com.myapp.nio.NioClient).
log4j:WARN Please initialize the log4j system properly.
log4j:WARN See http://logging.apache.org/log4j/1.2/faq.html#noconfig for more info.
Get return str: HIHIHI here~~~
Process finished with exit code 0

开始没有加log4j的properties，所以没有写日志，要加上。

log4j.properties

#log4j.rootLogger=INFO,Console,File
log4j.rootLogger=INFO,File#控制台日志
log4j.appender.Console=org.apache.log4j.ConsoleAppender
log4j.appender.Console.Target=System.out
log4j.appender.Console.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.Console.layout.ConversionPattern=[%p][%t][%d{yyyy-MM-dd HH\:mm\:ss}][%C] - %m%n#普通文件日志
log4j.appender.File=org.apache.log4j.RollingFileAppender
log4j.appender.File.File=logs/nio_client.log
log4j.appender.File.MaxFileSize=10MB
#输出日志，如果换成DEBUG表示输出DEBUG以上级别日志
log4j.appender.File.Threshold=ALL
log4j.appender.File.layout=org.apache.log4j.PatternLayout
log4j.appender.File.layout.ConversionPattern=[%p][%t][%d{yyyy-MM-dd HH\:mm\:ss}][%C] - %m%n
log4j.appender.File.encoding=UTF-8

pom.xml也加上依赖：

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<project xmlns="http://maven.apache.org/POM/4.0.0"xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"xsi:schemaLocation="http://maven.apache.org/POM/4.0.0 http://maven.apache.org/xsd/maven-4.0.0.xsd"><modelVersion>4.0.0</modelVersion><groupId>com.myapp.nio</groupId><artifactId>nioClient</artifactId><version>1.0-SNAPSHOT</version><properties><!-- log4j日志包版本号 --><log4j.version>1.2.17</log4j.version></properties><dependencies><!-- 添加日志相关jar包 --><dependency><groupId>log4j</groupId><artifactId>log4j</artifactId><version>${log4j.version}</version></dependency></dependencies>
</project>

下次再写个线程池来处理看看。

（完）

转载于:https://www.cnblogs.com/charlesblc/p/6074057.html

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