NIO的一坑一惑小记

• 前言

　　不知不觉，已那么长时间没有更新东西了，说来真是汗颜啊。（主要是最近在技术上豁然开朗的感觉越来越少了-_-|||）

　　最近一直在学习Linux相关的东西。又一次接触到了I/O复用模型（select/poll/epoll），由于好久没在用NIO写过代码了，今天就小试写个例子，以巩固下对I/O复用模型的理解。这不，遇到了一个坑，也产生了一点疑惑。^_^。

• 一坑

　　简单描述：Selector的select方法返回的key集合中有一个SelectionKey是可读的，但是调用与此SelectionKey关联的channel的read方法，总是返回读取长度是-1。既然返回-1,可以说明tcp链接已经断开。在下次调用select方法不应再返回这个SelectionKey，也不应该此SelectionKey是可读状态的。但事实并非如此：

public class NIOMain {

	public static void main(String[] args) throws Exception {
		Selector selector = Selector.open();
		ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open();
		serverChannel.configureBlocking(false);
		serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(9000), 10);
		serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
		
		doSelect(selector);
		
	}
	
	public static void doSelect(Selector selector)throws Exception{
		while (true) {
			int srt=selector.select();
			if(srt<=0){
				continue;
			}
			Set<SelectionKey> keys = selector.selectedKeys();
			Iterator<SelectionKey> iter = keys.iterator();
			
			while(iter.hasNext()){
				SelectionKey key = iter.next();
				if(key.isAcceptable()){
					ServerSocketChannel  sChannel= (ServerSocketChannel) key.channel();
					SocketChannel cChannel = sChannel.accept();
					cChannel.configureBlocking(false);
					cChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
				}else if(key.isReadable()){
					SocketChannel cChannel = (SocketChannel) key.channel();
					ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate(1024);
					int len =cChannel.read(bb);
					bb.flip();
					if(bb.hasArray() && len>0){
						System.out.println("from client "+":"+ new String(bb.array(),0,len));
						int newInterestOps = key.interestOps();
						newInterestOps |= SelectionKey.OP_WRITE;
						key.interestOps(newInterestOps);
					}else if(len==-1){
						System.out.println("no data");//在这里不能忘记关闭channel
					}
					
					bb.clear();
				}
				iter.remove();
			}
		}
	}

}

　　运行此代码，然后在浏览器里输入127.0.0.1:9000，回车。结果是控制台里首先打印出http协议的信息。然后就是死循环打印no data。原因可想而知，浏览器在发起http请求后，一定时间没有得到服务器端的相应，便会断开tcp链接。此时channel的read方法就会返回-1。坑的是，链接都已经断开了，Selector还能将它select出来，并且一直是可读状态。这就导致了一直死循环打印no data。如果这种事情发生在生产环境，后果真是不堪设想啊。

　　解决方式虽然比较简单，但却不能疏忽遗漏。当channel的read方法返回-1时。调用channel的close方法关闭channel。上边代码就是在打印no data的地方添加一行：cChannel.close()。这样channel对应的SelectionKey也就不会再被select出来了。也就不再发生死循环了。

• 一惑

　　NIO编程中我一直有一个疑惑或者说不确定，就是什么时候调用channel的write方法将数据返回给客户端。

　　在网上看到的一些例子代码中无非两种。

1. 直接返回---服务器端读取到客户端发过来的数据后，直接调用channel的write方法将数据返回给客户端。
2. 注册Writable事件，可写事件发生后再返回---服务器读取到客户端发来的数据后，然后将channel注册到selector对Writable感兴趣。当可写后，再调用channel.write写数据。但这个方式一定得注意：当写完数据后，一定取消对Writable事件的感兴趣。否则服务器又得忙到崩溃。

　　这两个方式似乎都可以工作，跑一些例子也都没发现什么问题。但是心里总是感觉有一点不够明确不够开朗（可能就是因为对系统底层的实现不够明确的原因）。Java有一些成熟的开源的NIO框架，比如netty、mina。何不去看看他们是如何处理的呢？好，接下来就看看mina的实现方式。（我这里看的是mina2.0.2版本）

　　接下来是我追踪到AbstractPollingIoProcessor的flushNow方法的代码

　　

　　由于篇幅就不贴上writeBuffer方法的全部代码，其关键调用：，writeBuffer方法也是将write方法返回的localWrittenBytes返回。接下来让我们抓紧看看write方法的实现吧。并看看到底返回的是什么东西

　　

　　抛开其他的细节不管，咱们先看看如何实现向客户返回数据的，mina直接从session中拿到关联的SocketChannel，然后直接调用SocketChannel的write方法写数据到客户端，并将write写出去数据的长度记录下来。

　　让我们返回到最开始flushNow方法:

　　

　　可以看到，当channel写出去的数据长度大于零，并且buff里还有数据要写时。调用了setInterestedInWrite方法，通过方法名也知道是在注册对写事件感兴趣是吧，看下代码明确下吧

　　

　　没错，确实是在注册对写事件感兴趣。在flushNow方法后边还有一个对localWrittenBytes等于零的判断：

　　

　　通过源代码里的注释，就知道，当localWrittenBytes等于零时，也就是调用channel的write没有写出任何数据，此时就是内核的Buufer满了，是不可写状态。所以这里也调用setInterestedInWrite方法注册可写感兴趣，以待可写事件发生后再发送数据到客户端。

　　总结一下mina的实现就是：读取到客户端请求的数据后，就调用channel的write方法向客户返回数据，如果channel的write方法没有把所要返回的数据全部发送完，就注册对可写感兴趣，以待下次可写事件触发时再继续发送。

　　就写到这吧，有啥说的不清楚，说的不准确的地方，还望高手不吝指教(*^__^*) ……