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java nio小结

根据网上的资料做些整理

Java NIO API详解

http://www.blogjava.net/19851985lili/articles/93524.html

这篇文章对nio的api讲解比较全,可以帮助在宏观上把握nio。

BIO 方式使得整个处理过程和连接是绑定的,只要连接建立,无论客户端是否有消息发送,都要进行等待处理,一定程度上浪费了服务器端的硬件资源,因此就有了NIO 方式。Java 对于 NIO 方式的支持是通过 Channel和 Selector 方式来实现,采用的方法为向 Channel注册感兴趣的事件,然后通过 Selector 来获取到发生了事件的 key,如发生了相应的事件,则进行相应的处理,否则则不做任何处理,是典型的Reactor 模式,按照这样的方式,就不用像 BIO 方式一样,即使在没有消息的情况下也需要占据一个线程来阻塞读取消息,从而提升服务器的使用效率, 为实现 TCP/IP+NIO 方式的系统间通讯, Java 提供了 SocketChannel和 ServerSocketChannel两个关键的类,网络 IO 的操作则改为通过ByteBuffer 来实现,具体的基于 java实现TCP/IP+NIO 方式的通讯的方法如下所示。

服务器端:

复制代码
package com.eric.test.nio;

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
import java.nio.channels.SocketChannel;

public class NIOServer {
/*标志数字*/
private static int flag = 0;
/*定义缓冲区大小*/
private static int block = 4096;
/*接收缓冲区*/
private static ByteBuffer receiveBuffer = ByteBuffer.allocate(block);
/*发送缓冲区*/
private static ByteBuffer sendBuffer = ByteBuffer.allocate(block);
/*定义Selector*/
private Selector selector;

public NIOServer(int port) throws IOException{
//打开服务器套接字通道
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();

//服务器配置为非阻塞
serverSocketChannel.configureBlocking(false);

//检索与此服务器套接字通道关联的套接字
ServerSocket serverSocket = serverSocketChannel.socket();

//进行服务的绑定
serverSocket.bind(new InetSocketAddress(port));

//通过open()方法找到Selector
selector = Selector.open();

//注册到selector
serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

System.out.println("Server Start -----8888:");
}
//监听
public void listen() throws IOException{

while(true){
//监控所有注册的 channel ,当其中有注册的 IO 操作可以进行时,该函数返回,并将对应的 SelectionKey 加入 selected-key set
selector.select();

//Selected-key set 代表了所有通过 select() 方法监测到可以进行 IO 操作的 channel ,这个集合可以通过 selectedKeys() 拿到
Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();

Iterator<SelectionKey> iterator = selectionKeys.iterator();
while(iterator.hasNext()){
SelectionKey selectionKey = iterator.next();
handleKey(selectionKey);
iterator.remove();
}
}

}
//处理请求
public void handleKey(SelectionKey selectionKey) throws IOException{

//接受请求
ServerSocketChannel serverSocketChannel = null;

SocketChannel socketChannel = null;
String receiveText;
String sendText;
int count;
//测试此键的通道是否准备好接受新的套接字连接
if(selectionKey.isAcceptable()){

//返回创建此键的通道
serverSocketChannel = (ServerSocketChannel)selectionKey.channel();

//接受客户端建立连接的请求,并返回 SocketChannel 对象
socketChannel = serverSocketChannel.accept();

//配置为非阻塞
socketChannel.configureBlocking(false);

//注册到selector
socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);

}else if(selectionKey.isReadable()){
//返回为之创建此键的通道
socketChannel = (SocketChannel)selectionKey.channel();

//将缓冲区清空,以备下次读取
receiveBuffer.clear();

//将发送来的数据读取到缓冲区

count = socketChannel.read(receiveBuffer);


if(count>0){
receiveText = new String(receiveBuffer.array(),0,count);
System.out.println("服务器端接受到的数据---"+receiveText);
socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_WRITE);
}
}else if (selectionKey.isWritable()) {
//将缓冲区清空以备下次写入
sendBuffer.clear();

// 返回为之创建此键的通道。
socketChannel = (SocketChannel) selectionKey.channel();

sendText="message from server--" + flag++;
//向缓冲区中输入数据
sendBuffer.put(sendText.getBytes());

//将缓冲区各标志复位,因为向里面put了数据标志被改变要想从中读取数据发向服务器,就要复位
sendBuffer.flip();

//输出到通道
socketChannel.write(sendBuffer);

System.out.println("服务器端向客户端发送数据--:"+sendText);
socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
}

}
public static void main(String[] args) throws IOException {
int port = 8888;
NIOServer server = new NIOServer(port);
server.listen();
}

}
复制代码

客户端

复制代码
package com.eric.test.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.SocketChannel;
import java.util.Set;

public class NIOClient {
/*标识数字*/
private static int flag = 0;
/*缓冲区大小*/
private static int BLOCK = 4096;
/*接受数据缓冲区*/
private static ByteBuffer sendBuffer = ByteBuffer.allocate(BLOCK);
/*发送数据缓冲区*/
private static ByteBuffer receiveBuffer = ByteBuffer.allocate(BLOCK);
/*服务器端地址*/
private final static InetSocketAddress SERVER_ADDRESS = new InetSocketAddress(
"localhost", 8888);

public static void main(String[] args) throws IOException {
// 打开socket通道
SocketChannel clientChannel = SocketChannel.open();

// 设置为非阻塞方式
clientChannel.configureBlocking(false);

// 打开选择器
Selector selector = Selector.open();

// 注册连接服务端socket动作
clientChannel.register(selector, SelectionKey.OP_CONNECT);

// 连接
clientChannel.connect(SERVER_ADDRESS);


SocketChannel socketChannel;
Set<SelectionKey> selectionKeys;
String receiveText;
String sendText;
int count=0;

while (true) {
//选择一组键,其相应的通道已为 I/O 操作准备就绪。
//监控所有注册的 channel ,当其中有注册的 IO 操作可以进行时,该函数返回,并将对应的 SelectionKey 加入 selected-key set
selector.select();

//返回此选择器的已选择键集。
selectionKeys = selector.selectedKeys();

//System.out.println(selectionKeys.size());
for(SelectionKey selectionKey:selectionKeys){

//判断是否为建立连接的事件
if (selectionKey.isConnectable()) {

System.out.println("client connect");
socketChannel = (SocketChannel) selectionKey.channel(); //
// 判断此通道上是否正在进行连接操作。
// 完成套接字通道的连接过程。
if (socketChannel.isConnectionPending()) {

//完成连接的建立(TCP三次握手)
socketChannel.finishConnect();

System.out.println("完成连接!");
sendBuffer.clear();
sendBuffer.put("Hello,Server".getBytes());
sendBuffer.flip();
socketChannel.write(sendBuffer);
}
socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
} else if (selectionKey.isReadable()) {
socketChannel = (SocketChannel) selectionKey.channel();
//将缓冲区清空以备下次读取
receiveBuffer.clear();

//读取服务器发送来的数据到缓冲区中
count=socketChannel.read(receiveBuffer);

if(count>0){
receiveText = new String( receiveBuffer.array(),0,count);
System.out.println("客户端接受服务器端数据--:"+receiveText);
socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_WRITE);
}

} else if (selectionKey.isWritable()) {
sendBuffer.clear();
socketChannel = (SocketChannel) selectionKey.channel();
sendText = "message from client--" + (flag++);
sendBuffer.put(sendText.getBytes());
//将缓冲区各标志复位,因为向里面put了数据标志被改变要想从中读取数据发向服务器,就要复位
sendBuffer.flip();

socketChannel.write(sendBuffer);
System.out.println("客户端向服务器端发送数据--:"+sendText);
socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
}
}
selectionKeys.clear();
}
}
}
复制代码

小结:之前对Selector注册事件和SocketChannel有点小困惑。SocketChannel就像一根水管,当监听到写事件时,就往管道写数据;当监听到读事件时,就从管道读出数据。

posted on 2012-04-25 15:34 Daniel 阅读(399) 评论(1)  编辑  收藏 所属分类: CoreJava

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# re: java nio小结[未登录]
2012-08-27 17:45 | 小李子
非常感谢,看了好多别人的文章 都好难理解,
把你的从头到尾过了一遍,基本的原理已经清楚了.谢谢  回复  更多评论
  

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