NIO之Selector执行流程

一、Seletor是什么？

selector 单从字面意思不好理解，Seletor是一个监听器，它可以监听Channel中发生的事件。Channel可以注册在Seletor中，当这些注册的Channel在事件发生时，Seletor的select 方法就会返回这些事件交给 thread 来处理。

二、Seletor和多线程处理的区别

光从上面的解释不好理解，需要结合服务器的设计演化来理解它的用途

多线程版设计

对网络中的客户端socket请求，如果每个请求都开一个线程去处理，那么系统内存占用高，线程上下文切换成本也高，对系统的压力会非常大。

线程池版设计

使用线程池，优化了线程的创建，但是在阻塞模式下，线程仅能处理一个 socket 连接， 仅适合短连接场景

selector版本

selector 的作用就是配合一个线程来管理多个 channel，获取这些 channel 上发生的事件，这些 channel 工作在非阻塞模式下，不会让线程吊死在一个 channel 上。适合连接数特别多，但流量低的场景（low traffic）

三、selector单线程处理多socket案例

服务端代码：

@Slf4j
public class ChannelDemo6 {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        try (ServerSocketChannel channel = ServerSocketChannel.open()) {
    
            channel.bind(new InetSocketAddress(8080));
            System.out.println(channel);
            Selector selector = Selector.open();
            channel.configureBlocking(false);
            channel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

            while (true) {
    
                int count = selector.select();
                 log.debug("select count: {}", count);


                // 获取所有事件
                Set<SelectionKey> keys = selector.selectedKeys();

                // 遍历所有事件，逐一处理
                Iterator<SelectionKey> iter = keys.iterator();
                while (iter.hasNext()) {
    
                    SelectionKey key = iter.next();
                    // 判断事件类型
                    if (key.isAcceptable()) {
    
                        ServerSocketChannel c = (ServerSocketChannel) key.channel();
                        // 必须处理
                        SocketChannel sc = c.accept();
                        sc.configureBlocking(false);
                        sc.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
                        log.debug("连接已建立: {}", sc);
                    }
                    else if (key.isReadable()) {
    
                        SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel();
                        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(128);
                        int read = sc.read(buffer);
                        if(read == -1) {
    
                            key.cancel();
                            sc.close();
                        } else {
    
                            buffer.flip();
                            debugAll(buffer);
                        }
                    }
                    // 处理完毕，必须将事件移除
                    iter.remove();
                }
            }
        } catch (IOException e) {
    
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

客户端代码:

public class Client {
    
    public static void main(String[] args) {
    
        try (Socket socket = new Socket("localhost", 8080)) {
    
            System.out.println(socket);
            socket.getOutputStream().write("world".getBytes());
            System.in.read();
        } catch (IOException e) {
    
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

方法解释:

• ServerSocketChannel用来创建服务器的Channel，它有点像ServerSocket.
• channel.configureBlocking(false);设置channel为非阻塞，这样如果accpet的时候，如果没有连接，就会返回null.
• channel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT)将channel注册到selector中，监听accept连接事件
• selector.select()，会阻塞，等待客户端连接
• selector.selectedKeys(),事件产生式，会把事件添加到这个集合中

四、selector事件

• accept 产生连接时触发
• connect 客户端建立连接时出发
• read 收到客户端消息时产生可读事件
• 可写事件