java高性能 tcp协议代码示例(一）

注册csdn这么久，今天是第一次写博客。学了两三年的java，从以前的大菜鸟到如今的小菜鸟的水平，这其中的技术成长与网上各个大神们的博客又分不开的关系。
今天写一下关于使用java nio中的类来实现高性能网络编程。小弟初来乍到，若有错误，望各位大神哥哥们指正。
参考：https://www.ibm.com/developerworks/java/library/j-javaio/
在正式贴出代码之前呢，我想先聊一聊linux下的c语言socket编程。java中的nio与linux下c语言的网络编程有非常多的相似之处。
我们知道linux下网络编程一般会采用3种（或者四种方式）；
1.多进程模型： socket + bind+ linsten+accept+fork，通过 这几个函数可以实现一个简单的多进程模型。
  其中的原理就是，当通过accept的文件描述符读写数据的时候，默认情况下read/write函数会阻塞，知道读写完成或者读写失败返回，而在阻塞的过程中，服务器无法接受新的客户端请求。这与java中通过 socket获取输入输出流读写 数据如出一辙。于是，可以通过fork函数创建一个新的进程来处理read/write，而父进程继续accept，等待新的客户端请求。但是java一般情况下只有一个进程，所以无法通过 这种方式来实现网络编程。
2.多线程模型：socket + bind+ linsten+accept+pthread_create,这种方式也是一种解决之道，通过子线程来完成read/write文件描述符，而主线程继续监听新的客户端请求。这种方式与多进程模型相比有更多的优势，但是也优劣势。优势是可以操作系统管理线程比管理一个进程的代价要来的小（线程间共享虚拟内存段可以节约内存，线程在内核中的信息比进程在内核中保存的信息要少，等等），并且可以通过线程池来减少创建线程所带来的开销，劣势就是当一个线程发生异常会导致整个应用程序退出，所以多进程模型来的更加稳定。这种模型是java网络编程中最常用的模型，并且java中也可以实现线程池来减少开销。
3.多路io模型：我们知道linux/unix下默认read/write函数在对文件描述符进行操作时默认是阻塞的，但是可以通过fcntl来改变文件描述符的属性，使对它的操作变为非阻塞（包括accept linstenfd），于是我们可以不断遍历和操作所有打开的文件描述符，如果发现有就绪的文件描述符，我们就可以在一个线程中来完成所有的操作，避免操作系统内核在大量线程间来回切换增加系统开销，而不会停止响应新的客户端请求。linux内核已经为我们提供了这样的函数，select/poll。这在linux下并不是最好的解决方案，因为循环遍历各个连接也会产生不小的系统开销，而linux单独提供了epoll函数（不与unix，mac兼容），采用事件驱动模型，将已就绪的客户端连接加入一个红黑树当中，从而减少了系统循环遍历的开销，这是目前linux下高性能服务器的开发方案。传说nginx服务器采用这种方案。根据参考文档，java
nio也采用事件驱动模型，虽然没有去仔细看源码，但是听名字就知道这是一个高性能的编程方案。

好了，说了这么多废话，直接上代码。不仅是服务器端，客户端也能使用nio。先看服务器端的：

InetSocketAddress address = new InetSocketAddress(80);//设置监听的网卡和端口，
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();//构建ServerSocketChannel对象，相当于java.io中的Serversocket，相当于linux c语言中的，socket（）函数
serverSocketChannel.configureBlocking(false); //设置serverSocketChannel为非阻塞，相当于linux中fcntl(socketfd,NO_BLOCKING);
serverSocketChannel.bind(address);//绑定，相当于linux中的bind函数
Selector selector = Selector.open();//selector相当于一个监听器
serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);//注册监听事件，poll/epoll
while (selector.select() > 0) {//基于事件驱动的channel，当执行到这里会阻塞，直到至少有一个就绪的channel
//获取就绪事件列表，循环迭代，注意，一个selectionKey携带了一个channel，但是一个channel可能有多种事件
// 就绪，所以分别判断，由于在进入循环之前，只注册了一个serversocketchannel的accept事件，所以满足key.isAcceptable()一定是serversocketchannel
Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.select
92c5
edKeys();
for (SelectionKey key : selectionKeys) {
if (key.isAcceptable()) {
SocketChannel socket = serverSocketChannel.accept();
socket.configureBlocking(false);
socket.register(selector, SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE, ByteBuffer.allocate(1024));
continue;
}
if (key.isReadable()) {
SocketChannel client = (SocketChannel) key.channel();

ByteBuffer bb= (ByteBuffer) key.attachment();
String msg = read(client,bb);
System.out.println(msg);
if ("close".equals(msg)) {
client.close();
}
}
if (key.isWritable()) {
write(key.channel(), "这是我写出的消息");
}
}
}

暂时先到这里，大家领悟一下channel和selector吧，后边接着说。