zoukankan      html  css  js  c++  java
  • java的nio之:java的nio系列教程之selector

    一:Java NIO的selector的概述
    ===>Selector(选择器)是Java NIO中能够检测一到多个NIO通道,并能够知晓通道是否为诸如读写事件做好准备的组件。这样,一个单独的线程可以管理多个channel,从而管理多个网络连接。





    二:Java NIO的为什么要使用selector
    ===>仅用单个线程来处理多个Channels的好处是,只需要更少的线程来处理通道。事实上,可以只用一个线程处理所有的通道。对于操作系统来说,线程之间上下文切换的开销很大,而且每个线程都要占用系统的一些资源(如内存)。因此,使用的线程越少越好。

    ===>但是,需要记住,现代的操作系统和CPU在多任务方面表现的越来越好,所以多线程的开销随着时间的推移,变得越来越小了。实际上,如果一个CPU有 多个内核,不使用多任务可能是在浪费CPU能力。不管怎么说,关于那种设计的讨论应该放在另一篇不同的文章中。在这里,只要知道使用Selector能够 处理多个通道就足够了。


    三:Java NIO的selector的创建

    通过调用Selector.open()方法创建一个Selector,如下:

    1    Selector selector = Selector.open();


    四:Java NIO的selector中注册通道


    为了将Channel和Selector配合使用,必须将channel注册到selector上。通过SelectableChannel.register()方法来实现,如下:

    1    channel.configureBlocking(false);
    2    SelectionKey key = channel.register(selector,
    3        Selectionkey.OP_READ);
    ===>与Selector一起使用时,Channel必须处于非阻塞模式下。这意味着不能将FileChannel与Selector一起使用,因为FileChannel不能切换到非阻塞模式。而套接字通道都可以。

    ===>注意register()方法的第二个参数。这是一个“interest集合”,意思是在通过Selector监听Channel时对什么事件感兴趣。可以监听四种不同类型的事件:

    Connect
    Accept
    Read
    Write
    ===>通道触发了一个事件意思是该事件已经就绪。所以,某个channel成功连接到另一个服务器称为“连接就绪”。一个server socket channel准备好接收新进入的连接称为“接收就绪”。一个有数据可读的通道可以说是“读就绪”。等待写数据的通道可以说是“写就绪”。

    ===>这四种事件用SelectionKey的四个常量来表示:

    SelectionKey.OP_CONNECT
    SelectionKey.OP_ACCEPT
    SelectionKey.OP_READ
    SelectionKey.OP_WRITE
    ===>如果你对不止一种事件感兴趣,那么可以用“位或”操作符将常量连接起来,如下:

    1    int interestSet = SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE;
    在下面还会继续提到interest集合。





    五:Java NIO的selector中注册通道后返回的SelectionKey

    ===>在上一小节中,当向Selector注册Channel时,register()方法会返回一个SelectionKey对象。这个对象包含了一些你感兴趣的属性:

    interest集合
    ready集合
    Channel
    Selector
    附加的对象(可选)
    下面我会描述这些属性。

    ===>interest集合

    就像向Selector注册通道一节中所描述的,interest集合是你所选择的感兴趣的事件集合。可以通过SelectionKey读写interest集合,像这样:

    1    int interestSet = selectionKey.interestOps();
    2    
    3    boolean isInterestedInAccept  = (interestSet & SelectionKey.OP_ACCEPT) == SelectionKey.OP_ACCEPT;
    4    boolean isInterestedInConnect = interestSet & SelectionKey.OP_CONNECT;
    5    boolean isInterestedInRead    = interestSet & SelectionKey.OP_READ;
    6    boolean isInterestedInWrite   = interestSet & SelectionKey.OP_WRITE;
    可以看到,用“位与”操作interest 集合和给定的SelectionKey常量,可以确定某个确定的事件是否在interest 集合中。



    ===>ready集合

    ready 集合是通道已经准备就绪的操作的集合。在一次选择(Selection)之后,你会首先访问这个ready set。Selection将在下一小节进行解释。可以这样访问ready集合:

    1    int readySet = selectionKey.readyOps();
    可以用像检测interest集合那样的方法,来检测channel中什么事件或操作已经就绪。但是,也可以使用以下四个方法,它们都会返回一个布尔类型:

    1    selectionKey.isAcceptable();
    2    selectionKey.isConnectable();
    3    selectionKey.isReadable();
    4    selectionKey.isWritable();


    ===>Channel + Selector

    从SelectionKey访问Channel和Selector很简单。如下:

    1    Channel  channel  = selectionKey.channel();
    2    Selector selector = selectionKey.selector();


    ===>附加的对象

    可以将一个对象或者更多信息附着到SelectionKey上,这样就能方便的识别某个给定的通道。例如,可以附加 与通道一起使用的Buffer,或是包含聚集数据的某个对象。使用方法如下:

    1    selectionKey.attach(theObject);
    2    Object attachedObj = selectionKey.attachment();
    还可以在用register()方法向Selector注册Channel的时候附加对象。如:

    1    SelectionKey key = channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ, theObject);

    六:Java NIO的通过selector选择通道

    ===>一旦向Selector注册了一或多个通道,就可以调用几个重载的select()方法。这些方法返回你所感兴趣的事件(如连接、接受、读或写)已经准备就绪的那些通道。换句话说,如果你对“读就绪”的通道感兴趣,select()方法会返回读事件已经就绪的那些通道。

    ===>下面是select()方法:

    int select()
    int select(long timeout)
    int selectNow()
    ===>select()阻塞到至少有一个通道在你注册的事件上就绪了。

    ===>select(long timeout)和select()一样,除了最长会阻塞timeout毫秒(参数)。

    ===>selectNow()不会阻塞,不管什么通道就绪都立刻返回(译者注:此方法执行非阻塞的选择操作。如果自从前一次选择操作后,没有通道变成可选择的,则此方法直接返回零。)。

    ===>select()方法返回的int值表示有多少通道已经就绪。亦即,自上次调用select()方法后有多少通道变成就绪状态。如果调用 select()方法,因为有一个通道变成就绪状态,返回了1,若再次调用select()方法,如果另一个通道就绪了,它会再次返回1。如果对第一个就 绪的channel没有做任何操作,现在就有两个就绪的通道,但在每次select()方法调用之间,只有一个通道就绪了。



    ===>selectedKeys()

    一旦调用了select()方法,并且返回值表明有一个或更多个通道就绪了,然后可以通过调用selector的selectedKeys()方法,访问“已选择键集(selected key set)”中的就绪通道。如下所示:

    1    Set selectedKeys = selector.selectedKeys();
    当像Selector注册Channel时,Channel.register()方法会返回一个SelectionKey 对象。这个对象代表了注册到该Selector的通道。可以通过SelectionKey的selectedKeySet()方法访问这些对象。

    可以遍历这个已选择的键集合来访问就绪的通道。如下:

    01    Set selectedKeys = selector.selectedKeys();
    02    Iterator keyIterator = selectedKeys.iterator();
    03    while(keyIterator.hasNext()) {
    04        SelectionKey key = keyIterator.next();
    05        if(key.isAcceptable()) {
    06            // a connection was accepted by a ServerSocketChannel.
    07        } else if (key.isConnectable()) {
    08            // a connection was established with a remote server.
    09        } else if (key.isReadable()) {
    10            // a channel is ready for reading
    11        } else if (key.isWritable()) {
    12            // a channel is ready for writing
    13        }
    14        keyIterator.remove();
    15    }
    这个循环遍历已选择键集中的每个键,并检测各个键所对应的通道的就绪事件。

    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。

    SelectionKey.channel()方法返回的通道需要转型成你要处理的类型,如ServerSocketChannel或SocketChannel等。



    ===>wakeUp()

    某个线程调用select()方法后阻塞了,即使没有通道已经就绪,也有办法让其从select()方法返回。只要让其它线程在第一个线程调用 select()方法的那个对象上调用Selector.wakeup()方法即可。阻塞在select()方法上的线程会立马返回。

    如果有其它线程调用了wakeup()方法,但当前没有线程阻塞在select()方法上,下个调用select()方法的线程会立即“醒来(wake up)”。

    ===>close()

    用完Selector后调用其close()方法会关闭该Selector,且使注册到该Selector上的所有SelectionKey实例无效。通道本身并不会关闭。

    七:Java NIO的通过selector完整的例子


    这里有一个完整的示例,打开一个Selector,注册一个通道注册到这个Selector上(通道的初始化过程略去),然后持续监控这个Selector的四种事件(接受,连接,读,写)是否就绪。

    01    Selector selector = Selector.open();
    02    channel.configureBlocking(false);
    03    SelectionKey key = channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
    04    while(true) {
    05      int readyChannels = selector.select();
    06      if(readyChannels == 0) continue;
    07      Set selectedKeys = selector.selectedKeys();
    08      Iterator keyIterator = selectedKeys.iterator();
    09      while(keyIterator.hasNext()) {
    10        SelectionKey key = keyIterator.next();
    11        if(key.isAcceptable()) {
    12            // a connection was accepted by a ServerSocketChannel.
    13        } else if (key.isConnectable()) {
    14            // a connection was established with a remote server.
    15        } else if (key.isReadable()) {
    16            // a channel is ready for reading
    17        } else if (key.isWritable()) {
    18            // a channel is ready for writing
    19        }
    20        keyIterator.remove();
    21      }
    22    }

  • 相关阅读:
    热爱自己的工作
    python 类型转换操作
    使用Python实现Telnet远程登录
    使用Python为程序添加右键菜单打开方式
    【Django实例】序言
    【转】Windows右键菜单设置与应用技巧
    【转】浅谈以太网帧格式
    Beyond Compare脚本:比较文件并生成html格式的差异报告
    【转】C语言中的位域、字节序、比特序、大小端
    【转】tcpdump抓取TCP/IP数据包分析
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/shangxiaofei/p/5823256.html
Copyright © 2011-2022 走看看