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詳解Java非阻塞I/O模型之NIO技術相關知識內容

猿友 2021-07-27 09:42:35 瀏覽數(shù) (1597)
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目前使用 NIO 技術的場景也越來越多,網上很多的技術框架都多多少少用到 NIO 技術,例如 Tomcat、Jetty 等。下面,我將和大家分享一下 Java 中非阻塞 I/O 模型中的 NIO 模型技術的詳細內容。本篇文章供大家參考,希望對大家的學習也有所幫助。

組件說明

(1)Channel:NIO模型中的管道,管道是鏈接建立和通信的重要組件,我們可以理解管道是一個容器環(huán)境,我們所有的I/O的建立讀取都可以在這個容器中進行

(2)Selector:NIO中的選擇器,NIO是由事件驅動的,當有鏈接事件或者讀取事件發(fā)生時,這個事件可以注冊到這個選擇器上,并且最終被我們檢測到。

(3)SelectionKey:我們可以在Selector中進行檢測是否有SelectionKey產生,并且根據(jù)這個SelectionKey中的信息判斷時什么事件發(fā)生了。

代碼說明

(1)開啟ServerSocketChannel,并開始監(jiān)聽

//初始化一個網絡地址,并綁定7000端口號
InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress(7000);
//ServerSocketChannel.open() 方法實例化一個ServerSocketChannel對象
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
//serverSocketChannel綁定初始化的網絡地址,并開始監(jiān)聽
serverSocketChannel.socket().bind(inetSocketAddress);
//將這個通道設置為非阻塞的
serverSocketChannel.configureBlocking(false);

(2)初始化選擇器,并將這個選擇器注冊到上面的網絡通道中

//得到一個Selector對象
Selector selector = Selector.open();
//在channel上注冊selector,并且告訴這個選擇器初始應該監(jiān)聽的事件,
//SelectionKey.OP_ACCEPT 為監(jiān)聽鏈接進入的事件,初始化并不監(jiān)聽數(shù)據(jù)讀取的事件
//SelectionKey.OP_READ 事件讀取事件,需要在有鏈接進入時,配合鏈接一起注冊
serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

(3)主循環(huán)

//循環(huán)等待客戶端鏈接
while(true){
     //等待1秒,1秒內沒有鏈接事件發(fā)生,直接返回
     if(selector.select(1000)==0){
         System.out.println("服務器等待了1秒,無連接進入");
         continue;
      }
      //有事件發(fā)生,拿到集合
      //selector.selectedKeys() 關注事件的集合
      //通過這個可以反向獲取通道
      Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();

      //遍歷集合,使用迭代器
      Iterator<SelectionKey> keyIterator = selectionKeys.iterator();
      while(keyIterator.hasNext()){
           //獲取事件key
           SelectionKey key = keyIterator.next();
           //根據(jù)key對應的通道發(fā)生的事件做相應的處理
           if(key.isAcceptable()){
               //如果是ACCEPT事件,客戶端鏈接
               //傳統(tǒng)的accept()是阻塞的,但是在NIO中,當key.isAcceptable()方法返回true的時候,這個鏈接就已經存在了,所以accept()會立刻執(zhí)行
               SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
               socketChannel.configureBlocking(false);
               //將當前的socketChannel注冊的selector,關注事件為READ,同時給Channel關聯(lián)一個Buffer
               SelectionKey register = socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ, ByteBuffer.allocate(128));

           }else if(key.isReadable()){
               //發(fā)生了READ事件
               //通過key反向獲取Channel
               SocketChannel channel = (SocketChannel)key.channel();
               //獲取到該channel關聯(lián)的buffer
               ByteBuffer buffer =(ByteBuffer) key.attachment();
               channel.read(buffer);
               System.out.println("From 客戶端 :"+new String(buffer.array()));

           }

           //手動在集合中移除當前的SelectionKey否則可能會出現(xiàn)重復操作
           keyIterator.remove();

       }


}

總結

(1)使用一個事件驅動的方式,在沒有事件發(fā)生的時候,服務器可以去做一些自己需要做的事。

(2)當有事件發(fā)生的時候,通過Selector去關心是什么事件。

(3)甚至不需要使用多線程,就能同時處理更多的鏈接請求。

(4)當然我們也可以配合多線程,來更有效的利用服務器資源,滿足需求更復雜,請求更多的場景。

(5)NIO是Netty的基礎,讀者可以多手動編寫一下NIO的實現(xiàn),來更深的了解Netty。

到此本篇關于 Java 非阻塞 I/O 模型之 NIO 模型技術詳細內容的文章就介紹到這了,想要了解更多相關Java NIO內容請搜索W3Cschool以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章,希望大家以后多多支持我們!


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