SocketChannel简述

前言

在前面的Channel概述的分类中提到过SocketChannel主要是用来基于TCP通信的通道。这篇文章详细介绍下SocketChannel

• SocketChannel是什么
• SocketChannel特点
• SocketChannel的使用

SocketChannel

A selectable channel for stream-oriented connecting sockets.

以上是Java docs中对于SocketChannel的描述：SocketChannel是一种面向流连接只sockets套接字的可选择通道。从这里可以看出：

• SocketChannel是用来连接Socket套接字
• SocketChannel主要用途用来处理网络I/O的通道
• SocketChannel是基于TCP连接传输
• SocketChannel实现了可选择通道，可以被多路复用的

SocketChannel特点

SocketChannel具有以下的特征：

1. 对于已经存在的socket不能创建SocketChannel
2. SocketChannel中提供的open接口创建的Channel并没有进行网络级联，需要使用connect接口连接到指定地址
3. 未进行连接的SocketChannle执行I/O操作时，会抛出NotYetConnectedException
4. SocketChannel支持两种I/O模式：阻塞式和非阻塞式
5. SocketChannel支持异步关闭。如果SocketChannel在一个线程上read阻塞，另一个线程对该SocketChannel调用shutdownInput，则读阻塞的线程将返回-1表示没有读取任何数据；如果SocketChannel在一个线程上write阻塞，另一个线程对该SocketChannel调用shutdownWrite，则写阻塞的线程将抛出AsynchronousCloseException
6. SocketChannel支持设定参数

参数名	作用描述
SO_SNDBUF	套接字发送缓冲区大小
SO_RCVBUF	套接字接收缓冲区大小
SO_KEEPALIVE	保活连接
O_REUSEADDR	复用地址
SO_LINGER	有数据传输时延缓关闭Channel (只有在非阻塞模式下有用)
TCP_NODELAY	禁用Nagle算法

SocketChannel的使用

1.创建SocketChannel

方式1.
SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress("www.baidu.com", 80));

方式2. 
SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
socketChannel.connect(new InetSocketAddress("www.baidu.com", 80));

直接使用有参open api或者使用无参open api，但是在无参open只是创建了一个SocketChannel对象，并没有进行实质的tcp连接。

2.连接校验

socketChannel.isOpen();      // 测试SocketChannel是否为open状态
socketChannel.isConnected();    //测试SocketChannel是否已经被连接
socketChannel.isConnectionPending();    //测试SocketChannel是否正在进行连接
socketChannel.finishConnect();    //校验正在进行套接字连接的SocketChannel是否已经完成连接

3.读写模式

前面提到SocketChannel支持阻塞和非阻塞两种模式：

socketChannel.configureBlocking(false);

主要是通过以上方法设置SocketChannel的读写模式。false表示非阻塞，true表示阻塞。

4.读写

SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open(
new InetSocketAddress("www.baidu.com", 80));
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(16);
socketChannel.read(byteBuffer);
socketChannel.close();
System.out.println("test end!");

以上为阻塞式读，当执行到read出，线程将阻塞，控制台将无法打印test end！。

SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open(
new InetSocketAddress("www.baidu.com", 80));
socketChannel.configureBlocking(false);
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(16);
socketChannel.read(byteBuffer);
socketChannel.close();
System.out.println("test end!");

以上为非阻塞读，控制台将打印test end!。

读写都是面向缓冲区，这个读写方式与前文中的FileChannel一样，这里不再赘述。

5.设置和获取参数

socketChannel.setOption(StandardSocketOptions.SO_KEEPALIVE, Boolean.TRUE)
    .setOption(StandardSocketOptions.TCP_NODELAY, Boolean.TRUE);

通过setOptions方法可以设置socket套接字的相关参数。

socketChannel.getOption(StandardSocketOptions.SO_KEEPALIVE)
socketChannel.getOption(StandardSocketOptions.SO_RCVBUF)

可以通过getOption获取相关参数的值。如默认的接收缓冲区大小是8192byte。

前面提到SocketChannel还支持多路复用，但是多路复用在后续章节中会介绍到，故此将SocketChannel注册到通道上，多路复用的使用，在接下来文章中会介绍。