详解Java非阻塞I/O模型之NIO技术相关知识内容

2021-07-27 09:42:35 浏览数 (31)

目前使用 NIO 技术的场景也越来越多，网上很多的技术框架都多多少少用到 NIO 技术，例如 Tomcat、Jetty 等。下面，我将和大家分享一下 Java 中非阻塞 I/O 模型中的 NIO 模型技术的详细内容。本篇文章供大家参考，希望对大家的学习也有所帮助。

组件说明

（1）Channel：NIO模型中的管道，管道是链接建立和通信的重要组件，我们可以理解管道是一个容器环境，我们所有的I/O的建立读取都可以在这个容器中进行

（2）Selector：NIO中的选择器，NIO是由事件驱动的，当有链接事件或者读取事件发生时，这个事件可以注册到这个选择器上，并且最终被我们检测到。

（3）SelectionKey：我们可以在Selector中进行检测是否有SelectionKey产生，并且根据这个SelectionKey中的信息判断时什么事件发生了。

代码说明

（1）开启ServerSocketChannel，并开始监听

//初始化一个网络地址，并绑定7000端口号
InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress(7000);
//ServerSocketChannel.open() 方法实例化一个ServerSocketChannel对象
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
//serverSocketChannel绑定初始化的网络地址，并开始监听
serverSocketChannel.socket().bind(inetSocketAddress);
//将这个通道设置为非阻塞的
serverSocketChannel.configureBlocking(false);

（2）初始化选择器，并将这个选择器注册到上面的网络通道中

//得到一个Selector对象
Selector selector = Selector.open();
//在channel上注册selector，并且告诉这个选择器初始应该监听的事件，
//SelectionKey.OP_ACCEPT 为监听链接进入的事件，初始化并不监听数据读取的事件
//SelectionKey.OP_READ 事件读取事件，需要在有链接进入时，配合链接一起注册
serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

（3）主循环

//循环等待客户端链接
while(true){
     //等待1秒，1秒内没有链接事件发生，直接返回
     if(selector.select(1000)==0){
         System.out.println("服务器等待了1秒，无连接进入");
         continue;
      }
      //有事件发生，拿到集合
      //selector.selectedKeys() 关注事件的集合
      //通过这个可以反向获取通道
      Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();

      //遍历集合，使用迭代器
      Iterator<SelectionKey> keyIterator = selectionKeys.iterator();
      while(keyIterator.hasNext()){
           //获取事件key
           SelectionKey key = keyIterator.next();
           //根据key对应的通道发生的事件做相应的处理
           if(key.isAcceptable()){
               //如果是ACCEPT事件，客户端链接
               //传统的accept()是阻塞的，但是在NIO中，当key.isAcceptable()方法返回true的时候，这个链接就已经存在了，所以accept()会立刻执行
               SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
               socketChannel.configureBlocking(false);
               //将当前的socketChannel注册的selector,关注事件为READ，同时给Channel关联一个Buffer
               SelectionKey register = socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ, ByteBuffer.allocate(128));

           }else if(key.isReadable()){
               //发生了READ事件
               //通过key反向获取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("From 客户端 ："+new String(buffer.array()));

           }

           //手动在集合中移除当前的SelectionKey否则可能会出现重复操作
           keyIterator.remove();

       }


}

总结

（1）使用一个事件驱动的方式，在没有事件发生的时候，服务器可以去做一些自己需要做的事。

（2）当有事件发生的时候，通过Selector去关心是什么事件。

（3）甚至不需要使用多线程，就能同时处理更多的链接请求。

（4）当然我们也可以配合多线程，来更有效的利用服务器资源，满足需求更复杂，请求更多的场景。

（5）NIO是Netty的基础，读者可以多手动编写一下NIO的实现，来更深的了解Netty。

到此本篇关于 Java 非阻塞 I/O 模型之 NIO 模型技术详细内容的文章就介绍到这了,想要了解更多相关Java NIO内容请搜索W3Cschool以前的文章或继续浏览下面的相关文章，希望大家以后多多支持我们！


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