4. Selector 基本应用

it2022-05-05  93

4. Selector 基本应用

4.1. Selector 概述


Selector 是 Java NIO 中实现多路复用技术的关键,多路复用技术又是提高通讯性能的一个重要因素。项目中可以基于 selector 对象实现了一个线程管理多个 channel 对象,多个网络链接的目的。例如:在一个单线程中使用一个Selector 处理 3 个 Channel,如图所示:

为什么使用 Selector?

仅用单个线程来处理多个 Channel 的好处是:只用一个线程处理所有的通道,可以有效避免线程之间上下文切换带来的开销,而且每个线程都要占用系统的一些资源(如内存)。因此,使用的线程越少越好。

4.2. Selector 基本应用


Selector 的创建

通过调用 Selector.open()方法创建一个 Selector,如下:

Selector selector = Selector.open(); 向 Selector 注册通道

为了将Channel 和 Selector 配合使用,必须将 channel 注册到selector 上。通过 SelectableChannel.register()方法来实现,如下:

channel.configureBlocking(false); SelectionKey key = channel.register(selector,Selectionkey.OP_READ);

channel 与 Selector 一起使用时,Channel 必须处于非阻塞模式下。这意味着不能将 FileChannel 与 Selector 一起使用,因为 FileChannel 不能切换到非阻塞模式。而套接字通道都可以。 注意 register()方法的第二个参数。这是一个“interest 集合”,意思是在通过 Selector 监听 Channel 时对什么事件感兴趣。可以监听四种不同类型的事件:

1) Connect2) Accept3) Read4) Write

通道触发了一个事件意思是该事件已经就绪。所以,某个 channel 成功连接到另一个服务器称为“连接就绪”。一个 server socket channel 准备好接收新进入的连接称为“接收就绪”。一个有数据可读的通道可以说是“读就绪”。等待写数据的通道可以说是“写就绪”。

这四种事件用 SelectionKey 的四个常量来表示:

1) SelectionKey.OP_CONNECT2) SelectionKey.OP_ACCEPT3) SelectionKey.OP_READ4) SelectionKey.OP_WRITE

代码示例:

服务端实现:

@Test public void testServerSelector() throws Exception { //1. 获取通道 ServerSocketChannel ssChannel = ServerSocketChannel.open(); //2. 切换非阻塞模式 ssChannel.configureBlocking(false); //3. 绑定连接 ssChannel.bind(new InetSocketAddress(9898)); //4. 获取选择器 Selector selector = Selector.open(); //5. 将通道注册到选择器上, 并且指定“监听接收事件” ssChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT); //6. 轮询式的获取选择器上已经“准备就绪”的事件 while (selector.select() > 0) { //7. 获取当前选择器中所有注册的“选择键(已就绪的监听事件)” Iterator<SelectionKey> it = selector.selectedKeys().iterator(); while (it.hasNext()) { //8. 获取准备“就绪”的是事件 SelectionKey sk = it.next(); //9. 判断具体是什么事件准备就绪 if (sk.isAcceptable()) { //10. 若“接收就绪”,获取客户端连接 SocketChannel sChannel = ssChannel.accept(); //11. 切换非阻塞模式 sChannel.configureBlocking(false); //12. 将该通道注册到选择器上 sChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ); } else if (sk.isReadable()) { //13. 获取当前选择器上“读就绪”状态的通道 SocketChannel sChannel = (SocketChannel) sk.channel(); //14. 读取数据 ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024); int len = 0; while ((len = sChannel.read(buf)) > 0) { buf.flip(); System.out.println(new String(buf.array(), 0, len)); buf.clear(); } } } //15. 取消选择键 SelectionKey it.remove(); } }

客户端实现:(这里我一开始也是用的@Test来使方法作为服务端,但是idea貌似不支持Scanner的控制台输入,所以就改为main方法就可以了)

public static void main(String[] args) throws Exception { //1. 获取通道 SocketChannel sChannel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 9898)); //2. 切换非阻塞模式 sChannel.configureBlocking(false); //3. 分配指定大小的缓冲区 ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024); //4. 发送数据给服务端 Scanner scan = new Scanner(System.in); while (scan.hasNext()) { String str = scan.next(); buf.put((new Date().toString() + "\n" + str).getBytes()); buf.flip(); sChannel.write(buf); buf.clear(); } //5. 关闭通道 sChannel.close(); }

程序运行图示:


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