nio系列（一）---nio重要组成

nio重要组成部分

前言：通过本文可以了解nio的重要组成部分，了解完基础的内容后后面理解才会简单一点。下一篇会讲讲nio的应用和io的对比。如果有不正确的地方还望指正。

channel

chanel接口的实现类

• FileChannel 从文件中读取数据
• DatagramChannel 通过udp读取网络中数据
• SocketChannel 通过tcp读取网络中的数据
• SeverSocketChannel 可以监听新进来的TCP连接，每一个新进来的连接都会创建一个SocketChanel

通道的注意点

• 通道可以是单向也可是双向的，同时实现ReadableByteChannel和WritableByteChannel接口可以实现双向运输

        RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("C:\Users\jiajun\Desktop\Test.txt", "rw");
		FileChannel inChannel = aFile.getChannel();
		ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(20);
		inChannel.read(buf);
		buf.flip();
		inChannel.write(buf);
		inChannel.close();
	
	//文件中本来有3个6，执行操作后有6个6

• 通道可以阻塞也可以非阻塞，configureBlocking（boolean block）设置是否阻塞
• 通道必须在缓冲区上操作，从缓冲区写入到通道或者通道写入到缓冲区

Socket通道类

• SocketChannel和ServerSocketChannel对应java.net包中的Socket和ServerSocket
• 通道类的socket方法可以获取Socket对象

打开socketChannel和ServerSocketChannel

socketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
socketChannel.connect(new InetSocketAddress(ip, 80));
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();

非阻塞和阻塞

• 在阻塞的情况下，accept方法会一直阻塞到有新连接到达

    SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
    //do something with socketChannel...

• 在非阻塞情况下，accept方法会立即返回，如果还没有新的连接到达，返回null

SocketChannel socketChannel =serverSocketChannel.accept();

        //do something with socketChannel...

    

Buffer

Buffer类的子类

• ByteBuffer, CharBuffer, DoubleBuffer, FloatBuffer, IntBuffer, LongBuffer, ShortBuffer

Buffer属性

• 容量（capacity）：所包含元素的数量，也就allocate分配的大小
• 限制（limit）：第一个不应该读取或写入的元素的索引，查看缓冲区中是否还有数据的时候会用到
• 位置（position）：下一个要读取或写入的元素的索引
• 标志（mark）：调用mark()来设置mark=position，再调用reset()可以让position恢复到标记的位置即position=mark

重要方法

• hasRemaining()，在缓冲区读取数据的时候用到，判断缓冲区是否还有数据

public final boolean hasRemaining() {
        return position < limit;
    }
    

• clear() 使缓冲区为一系列新的通道读取或相对放置 操作做好准备。它将限制设置为容量大小，将位置设置为 0。

public final Buffer clear() {
        position = 0;
        limit = capacity;
        mark = -1;
        return this;
    }

• flip() 使缓冲区为一系列新的通道写入或相对获取 操作做好准备：它将限制设置为当前位置，然后将位置设置为 0。

public final Buffer flip() {
        limit = position;
        position = 0;
        mark = -1;
        return this;
    }

• rewind():将position设回0，可以重读Buffer中的所有数据

public final Buffer rewind() {
        position = 0;
        mark = -1;
        return this;
    }

例子

• 创建一个字符串数组，读写完一个字符串到缓冲区，就从缓冲区读取字符串

public class TestMain
{
    
    private static String[] strs = 
    {
        
        "jiajun",
        "jiajun6",
        "jiajun66",
        "jiajun666",
    };
    
    /**
     * 标识strs的下标索引
     */
    private static int index = 0;
    
    /**
     * 向Buffer内放置数据
     */
    private static boolean fillBuffer(CharBuffer buffer)
    {
        if (index >= strs.length)
            return false;
        
        String str = strs[index++];
        for (int i = 0; i < str.length(); i++)
        {
            buffer.put(str.charAt(i));
        }
        
        return true;
    }
    
    /**
     * 从Buffer内把数据拿出来
     */
    private static void drainBuffer(CharBuffer buffer)
    {
        while (buffer.hasRemaining())
        {
            System.out.print(buffer.get());
        }
        System.out.println("");
    }
    
    public static void main(String[] args)
    {
        CharBuffer cb = CharBuffer.allocate(100);
        while (fillBuffer(cb))
        {
            System.out.println("缓冲区的position:"+cb.position()+",缓冲区的limit:"+cb.limit()+",缓冲区的capacity:"+cb.capacity());
        	cb.flip();
            System.out.println("执行filp方法后缓冲区的position:"+cb.position()+",缓冲区的limit:"+cb.limit()+",缓冲区的capacity:"+cb.capacity());

            drainBuffer(cb);
            cb.clear();
            System.out.println("-----------------");
        }
    }
}

• 输出结果

缓冲区的position:6,缓冲区的limit:100,缓冲区的capacity:100
执行filp方法后缓冲区的position:0,缓冲区的limit:6,缓冲区的capacity:100
jiajun
-----------------
缓冲区的position:7,缓冲区的limit:100,缓冲区的capacity:100
执行filp方法后缓冲区的position:0,缓冲区的limit:7,缓冲区的capacity:100
jiajun6
-----------------
缓冲区的position:8,缓冲区的limit:100,缓冲区的capacity:100
执行filp方法后缓冲区的position:0,缓冲区的limit:8,缓冲区的capacity:100
jiajun66
-----------------
缓冲区的position:9,缓冲区的limit:100,缓冲区的capacity:100
执行filp方法后缓冲区的position:0,缓冲区的limit:9,缓冲区的capacity:100
jiajun666
-----------------

Selector

监听事件

• Selector对监听的channel的什么事件感兴趣
• SelectionKey.OP_CONNECT，channel成功连接到另一个服务器为连接就绪
• SelectionKey.OP_ACCEPT，ServerSocketChannel准备好接受新进入的链接为接受就绪
• SelectionKey.OP_READ，一个有数据可读的通道为读就绪
• SelectionKey.OP_WRITE，等待写数据的通道为写就绪

 ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open();
 ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
//比如这里Selector对SeverSocketChannel的连接就绪感事件兴趣

SelectionKey

• 向Selector注册Channel时，regist方法会返回一个SelectionKey对象,代表了注册到Selector的通道

public final SelectionKey register(Selector sel,int ops)throws ClosedChannelException

• interest集合，所选择的感兴趣的事件集合，通过SelectionKey的interestOps()方法获取感兴趣事件结合，如果设置的为SelectionKey.OP_CONNECT，那么该方法返回SelectionKey.OP_CONNECT的值

• selectionKey.isAcceptable() 检查channel是否接受就绪

• selectionKey.isConnectable()，检查channel是否连接就绪

• selectionKey.isReadable()，检查channel是否读就绪

• selectionKey.isWritable()，检查channel是否写就绪

select方法

• 如果Selector注册的channel的感兴趣的事件还没有就绪，那么会阻塞
• 当至少有一个channel的注册时间就绪的时候返回，返回的是自上次调用select()方法后有多少通道变成就绪状态
• select(long timeout)：执行选择，超过指定毫秒数则返回
• selectNow()：立刻执行选择，非阻塞，若没有已准备好的通道则立即返回0

public abstract int select()throws IOException

wakeUp方法

• 当执行select方法后阻塞了，可以使用wakeup方法使阻塞在select方法的线程返回

selectKeys方法

• 返回此选择器已选择键集，通过该方法返回的集合来访问就绪的的通道
• 注意每次迭代末尾的keyIterator.remove()调用。Selector不会自己从已选择键集中移除SelectionKey实例。必须在处理完通道时自己移除。下次该通道变成就绪时，Selector会再次将其放入已选择键集中。

public abstract Set<SelectionKey> selectedKeys()

我觉得分享是一种精神，分享是我的乐趣所在，不是说我觉得我讲得一定是对的，我讲得可能很多是不对的，但是我希望我讲的东西是我人生的体验和思考，是给很多人反思，也许给你一秒钟、半秒钟，哪怕说一句话有点道理，引发自己内心的感触，这就是我最大的价值。（这是我喜欢的一句话，也是我写博客的初衷）

作者：jiajun 出处： http://www.cnblogs.com/-new/
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