Чтобы научиться этому делу, неважно, подталкивает вас кто-то или нет, самое главное, есть ли у вас осознанность и настойчивость.
Во время рецензирования процесс самообучения будет фиксироваться в виде заметок. Ожидается обновление до конца января, обратите внимание.
Некоторые фотографии в статье взяты из видеозаметок! ! Нарисовано не мной! !
Самообучение Нетти (1) — краткое введение в BIO, NIO и AIO
Самообучение Нетти (2) — знакомство с NIO и буфером
Самообучение Нетти (3) - канал NIO
Самообучение Нетти (4) - Селектор NIO (селектор)
Самообучение Нетти (5) — нулевая копия NIO
Самообучение Нетти (6) - Введение в модель реактора и модель Нетти
Базовое введение в селектор NIO
-
NIO в Java использует неблокирующий ввод-вывод. Вы можете использовать поток для обработки нескольких клиентских подключений, и вы будете использовать Selector (селектор)
-
Selector может определять, происходит ли событие на нескольких зарегистрированных каналах (примечание: несколько каналов могут быть зарегистрированы в одном и том же Selector в виде событий), если событие происходит, он получает событие и затем соответствующим образом обрабатывает каждое событие. Таким образом, только один поток может использоваться для управления несколькими каналами, то есть для управления несколькими соединениями и запросами.
- Только когда соединение/канал действительно имеет события чтения и записи, чтение и запись будут выполняться, что значительно снижает нагрузку на систему, и нет необходимости создавать поток для каждого соединения, и нет необходимости поддерживать несколько потоков.
- Избегает накладных расходов, вызванных переключением контекста между несколькими потоками.
API, связанный с селектором
Класс Selector является абстрактным классом. Общие методы и описания следующие:public abstract class Selector implements Closeable {
public static Selector open();//得到一个选择器对象
public int select(long timeout);//监控所有注册的通道,当其中有 IO 操作可以进行时,将
对应的 SelectionKey 加入到内部集合中并返回,参数用来设置超时时间
public Set<SelectionKey> selectedKeys();//从内部集合中得到所有的 SelectionKey
}
Вы можете увидеть коллекцию selectionKeys внутри.
Пока в канале (канале) происходит событие, будет взят selectionKey, и тогда сбор selectionKey может быть облегчен, а канал, где произошло событие, может быть получен в обратном порядке через selectionKey.
Можно просто понять, что селекторная клавиша связана с каналом.
Меры предосторожности
NIO中的 ServerSocketChannel功能类似ServerSocket,SocketChannel功能类似Socket
selector 相关方法说明
selector.select()//阻塞
selector.select(1000);//阻塞1000毫秒,在1000毫秒后返回
selector.wakeup();//唤醒selector
selector.selectNow();//不阻塞,立马返还
Связанный API SelectionKey
public abstract class SelectionKey {
public abstract Selector selector();//得到与之关联的 Selector 对象
public abstract SelectableChannel channel();//得到与之关联的通道
public final Object attachment();//得到与之关联的共享数据
public abstract SelectionKey interestOps(int ops);//设置或改变监听事件
public final boolean isAcceptable();//是否可以 accept
public final boolean isReadable();//是否可以读
public final boolean isWritable();//是否可以写
}
![](https://p1-jj.byteimg.com/tos-cn-i-t2oaga2asx/gold-user-assets/2020/1/4/16f6~tplv-t2oaga2asx-image.imagefc27f193659b?w=605&h=221&f=png&s=33345)
Диаграмма анализа принципа неблокирующего сетевого программирования NIO
Пояснение к картинке выше:-
Когда клиент подключается, он получает SocketChannel через ServerSocketChannel.
-
Селектор слушает метод выбора и возвращает количество каналов, на которых произошли события.
-
Зарегистрируйте socketChannel в селекторе, зарегистрируйте (Selector sel, int ops), несколько SocketChannels могут быть зарегистрированы в одном селекторе
-
После регистрации возвращается SelectionKey, который будет связан с Selector (коллекцией), и далее получаем каждый SelectionKey (происходят события)
-
После получения SocketChannel в обратном направлении через SelectionKey метод channel() может завершить бизнес-обработку через полученный канал.
ДЕМО-демо
package netty.nio;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.*;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
public class NIOServer {
public static void main(String[] args) throws Exception{
//创建ServerSocketChannel -> ServerSocket
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
//得到一个Selecor对象
Selector selector = Selector.open();
//绑定一个端口6666, 在服务器端监听
serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(6666));
//设置为非阻塞
serverSocketChannel.configureBlocking(false);
//把 serverSocketChannel 注册到 selector 关心 事件为 OP_ACCEPT
serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
System.out.println("注册后的selectionkey 数量=" + selector.keys().size()); // 1
//循环等待客户端连接
while (true) {
//这里我们等待1秒,如果没有事件发生, 返回
if(selector.select(1000) == 0) { //没有事件发生
System.out.println("服务器等待了1秒,无连接");
continue;
}
//如果返回的>0, 就获取到相关的 selectionKey集合
//1.如果返回的>0, 表示已经获取到关注的事件
//2. selector.selectedKeys() 返回关注事件的集合
// 通过 selectionKeys 反向获取通道
Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();
System.out.println("selectionKeys 数量 = " + selectionKeys.size());
//遍历 Set<SelectionKey>, 使用迭代器遍历
Iterator<SelectionKey> keyIterator = selectionKeys.iterator();
while (keyIterator.hasNext()) {
//获取到SelectionKey
SelectionKey key = keyIterator.next();
//根据key 对应的通道发生的事件做相应处理
if(key.isAcceptable()) { //如果是 OP_ACCEPT, 有新的客户端连接
//该该客户端生成一个 SocketChannel
SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
System.out.println("客户端连接成功 生成了一个 socketChannel " + socketChannel.hashCode());
//将 SocketChannel 设置为非阻塞
socketChannel.configureBlocking(false);
//将socketChannel 注册到selector, 关注事件为 OP_READ, 同时给socketChannel
//关联一个Buffer
socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ, ByteBuffer.allocate(1024));
System.out.println("客户端连接后 ,注册的selectionkey 数量=" + selector.keys().size()); //2,3,4..
}
if(key.isReadable()) { //发生 OP_READ
//通过key 反向获取到对应channel
SocketChannel channel = (SocketChannel)key.channel();
//获取到该channel关联的buffer
ByteBuffer buffer = (ByteBuffer)key.attachment();
channel.read(buffer);
System.out.println("form 客户端 " + new String(buffer.array()));
}
//手动从集合中移动当前的selectionKey, 防止重复操作
keyIterator.remove();
}
}
}
}
package netty.nio;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SocketChannel;
public class NIOClient {
public static void main(String[] args) throws Exception{
//得到一个网络通道
SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
//设置非阻塞
socketChannel.configureBlocking(false);
//提供服务器端的ip 和 端口
InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 6666);
//连接服务器
if (!socketChannel.connect(inetSocketAddress)) {
while (!socketChannel.finishConnect()) {
System.out.println("因为连接需要时间,客户端不会阻塞,可以做其它工作..");
}
}
//...如果连接成功,就发送数据
String str = "hello, 尚硅谷~";
//Wraps a byte array into a buffer
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(str.getBytes());
//发送数据,将 buffer 数据写入 channel
socketChannel.write(buffer);
System.in.read();
}
}
SocketChannel и ServerSocketChannel
SocketChannel
Канал сетевого ввода-вывода, отвечающий за операции чтения и записи. NIO записывает данные из буфера в канал или считывает данные из канала в буфер.
public abstract class SocketChannel extends AbstractSelectableChannel implements ByteChannel, ScatteringByteChannel, GatheringByteChannel, NetworkChannel{
public static SocketChannel open();//得到一个 SocketChannel 通道
public final SelectableChannel configureBlocking(boolean block);//设置阻塞或非阻塞模式,取值 false 表示采用非阻塞模式
public boolean connect(SocketAddress remote);//连接服务器
public boolean finishConnect();//如果上面的方法连接失败,接下来就要通过该方法完成连接操作
public int write(ByteBuffer src);//往通道里写数据
public int read(ByteBuffer dst);//从通道里读数据
public final SelectionKey register(Selector sel, int ops, Object att);//注册一个选择器并设置监听事件,最后一个参数可以设置共享数据
public final void close();//关闭通道
}
ServerSocketChannel прослушивает новые клиентские сокет-соединения на стороне сервера.
public abstract class ServerSocketChannel extends AbstractSelectableChannel implements NetworkChannel{
public static ServerSocketChannel open(),得到一个 ServerSocketChannel 通道
public final ServerSocketChannel bind(SocketAddress local),设置服务器端端口号
public final SelectableChannel configureBlocking(boolean block),设置阻塞或非阻塞模式,取值 false 表示采用非阻塞模式
public SocketChannel accept(),接受一个连接,返回代表这个连接的通道对象
public final SelectionKey register(Selector sel, int ops),注册一个选择器并设置监听事件
}
Обсуждайте друг с другом и добивайтесь прогресса вместе
Если в примечаниях к статье есть ошибки, укажите, пожалуйста.
Настойчиво!