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JAVA基础知识之网络编程——-基于NIO的非阻塞Socket通信
阻塞IO与非阻塞IO
通常情况下的Socket都是阻塞式的， 程序的输入输出都会让当前线程进入阻塞状态， 因此服务器需要为每一个客户端都创建一个线程。
从JAVA1.4开始引入了NIO API， NIO可以实现非阻塞IO， 这样就可以使用一个线程处理所有的客户请求。
基于NIO的非阻塞Socket通信
服务器将用来监听客户端请求的channel注册到selector上，启动一个线程，使用selector的select()获取求情的客户端的channel数量，
当监听到有客户端请求时，就通过SelectionKey返回对应的客户端channel进行通信。
下面是一个非常简单的例子，
服务器端
1 package niochat; 2 3 import java.io.IOException; 4 import java.net.InetSocketAddress; 5 import java.nio.ByteBuffer; 6 import java.nio.channels.Channel; 7 import java.nio.channels.SelectionKey; 8 import java.nio.channels.Selector; 9 import java.nio.channels.ServerSocketChannel; 10 import java.nio.channels.SocketChannel; 11 import java.nio.charset.Charset; 12 13 public class NServer { 14 //用于检查所有channel状态的selector 15 private Selector selector = null; 16 static final int PORT = 3001; 17 private Charset charset = Charset.forName("utf-8"); 18 public void init() throws IOException, InterruptedException { 19 selector = Selector.open(); 20 //通过open方法打开一个未绑定的ServerSocketChannel实例 21 ServerSocketChannel server = ServerSocketChannel.open(); 22 InetSocketAddress isa = new InetSocketAddress("127.0.0.1", PORT); 23 server.bind(isa); 24 //设置非阻塞 25 server.configureBlocking(false); 26 //注册ServerSocketChannel到selector 27 server.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT); 28 //select()返回一个key集合的元素个数,集合元素对应的channel正请求IO操作 29 int num = 0; 30 while ((num = selector.select()) > 0) { 31 32 //每次都返回1 33 System.out.println("当前selector.select()="+num); 34 Thread.sleep(1000); 35 //被选中的key集合selectedKeys表示需要进行IO处理的channel集合 36 for (SelectionKey sk : selector.selectedKeys()) { 37 //从selector上的已选择的key集合中删除正在处理的key 38 selector.selectedKeys().remove(sk); 39 //如果sk对应channel包含客户端连接请求 40 if (sk.isAcceptable()) { 41 //调用accept方法接受请求，产生一个服务器端的SocketChannel 42 //在非阻塞模式下，如果没有连接则直接返回null 43 SocketChannel sc = server.accept(); 44 //设置非阻塞模式 45 sc.configureBlocking(false); 46 //将SocketChannel也注册到selector 47 sc.register(selector, SelectionKey.OP_READ); 48 //再将sk对应的channel设置为请求准备接受其他请求 49 sk.interestOps(SelectionKey.OP_ACCEPT); 50 } 51 52 //如果sk对应的channel有数据需要读取 53 if (sk.isReadable()) { 54 //获取sk对应的channel 55 SocketChannel sc = (SocketChannel)sk.channel(); 56 //channel中的数据必须先写入buffer中，然后才能写入进content中 57 ByteBuffer buff = ByteBuffer.allocate(1024); 58 String content = ""; 59 try { 60 while(sc.read(buff) > 0) { 61 //buffer 复位 62 buff.flip(); 63 content += charset.decode(buff); 64 } 65 System.out.println("读取的数据："+ content); 66 //sk复位 67 sk.interestOps(SelectionKey.OP_READ); 68 } //遇到channel有异常说明客户端有异常，取消注册此sk 69 catch (IOException ex) { 70 //从已选择key集合中取消sk,下一次select()时此channel将自动被删除 71 ex.printStackTrace(); 72 73 sk.cancel(); 74 if(sk.channel() != null) { 75 sk.channel().close(); 76 } 77 78 } 79 80 if (content.length() > 0) { 81 //广播 82 for(SelectionKey key : selector.keys()) { 83 Channel targetChannel = key.channel(); 84 if (targetChannel instanceof SocketChannel) { 85 SocketChannel dest = (SocketChannel)targetChannel; 86 dest.write(charset.encode(content)); 87 } 88 } 89 } 90 } 91 92 } 93 } 94 } 95 96 public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException { 97 new NServer().init(); 98 } 99 }
客户端
1 package niochat; 2 3 import java.io.IOException; 4 import java.net.InetSocketAddress; 5 import java.nio.ByteBuffer; 6 import java.nio.channels.Channel; 7 import java.nio.channels.SelectionKey; 8 import java.nio.channels.Selector; 9 import java.nio.channels.SocketChannel; 10 import java.nio.charset.Charset; 11 import java.util.Scanner; 12 13 public class NClient { 14 //定义检测SocketChannel的selector 15 private Selector selector = null; 16 private static final int PORT = 3001; 17 private Charset charset = Charset.forName("utf-8"); 18 //客户端的SocketChannel 19 private SocketChannel sc = null; 20 public void init() throws IOException { 21 selector = Selector.open(); 22 InetSocketAddress isa = new InetSocketAddress("127.0.0.1", PORT); 23 //调用open静态方法创建连接到指定主机的SocketChannel 24 sc = SocketChannel.open(isa); 25 sc.configureBlocking(false); 26 sc.register(selector, SelectionKey.OP_READ); 27 //创建子线程读取服务器返回的数据 28 new ClientThread().start(); 29 //键盘输入流 30 Scanner scan = new Scanner(System.in); 31 while (scan.hasNextLine()) { 32 String line = scan.nextLine(); 33 //放进SocketChannel 34 sc.write(charset.encode(line)); 35 } 36 } 37 38 private class ClientThread extends Thread { 39 public void run() { 40 try { 41 while (selector.select() > 0) { 42 //被选中的key集合selectedKeys表示需要进行IO处理的channel集合 43 for (SelectionKey sk : selector.selectedKeys()) { 44 //删除正在处理的key 45 selector.selectedKeys().remove(sk); 46 if (sk.isReadable()) { 47 SocketChannel sc = (SocketChannel)sk.channel(); 48 ByteBuffer buff = ByteBuffer.allocate(1024); 49 String content = ""; 50 while (sc.read(buff) > 0) { 51 sc.read(buff); 52 buff.flip(); 53 content += charset.decode(buff); 54 } 55 System.out.println("聊天信息:"+content); 56 sk.interestOps(SelectionKey.OP_READ); 57 } 58 } 59 } 60 } catch (IOException e) { 61 e.printStackTrace(); 62 } 63 } 64 } 65 66 public static void main(String[] args) throws IOException { 67 new NClient().init(); 68 } 69 }
执行结果，启动了一个服务器端，然后启动了两个客户端，
JAVA基础知识之网络编程——-基于NIO的非阻塞Socket通信
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