NIO中和选择器Selector
NIO中和选择器Selector
在上一篇的JAVA中NIO再深入我们学会了如何使用Buffer
,而在Java中IO和NIO中我们略微了解到Channel
的概念,我们知道了Channel
就像矿洞里的铁轨一样,Buffer
就像铁轨上的矿车,对于数据真正的操作都是对于Buffer
的操作。而在NIO中还有一个非常重要的概念就是Selector
,它就像矿洞里的调度系统一样。
为什么要有Selector
要理解为什么要有Selector?这个问题,我们首先得知道在UNIX系统中有五种I/O模型:同步阻塞I/O、同步非阻塞I/O、I/O多路复用、信号驱动I/O和异步I/O。这个几个I/O模型都是什么意思呢,大概比喻一下。
- 阻塞式I/O模型:一个人在钓鱼,当没鱼上钩时,就坐在岸边一直等。
- 非阻塞式I/O模型:边钓鱼边玩手机,隔会再看看有没有鱼上钩,有的话就迅速拉杆。
- I/O复用模型:放了一堆鱼竿,在岸边一直守着这堆鱼竿,没鱼上钩就玩手机。
- 信号驱动式I/O模型:鱼竿上系了个铃铛,当铃铛响,就知道鱼上钩,然后可以专心玩手机。
- 异步I/O模型:雇佣一个人来给我钓鱼,钓上来以后给我送到住处,我该干嘛干嘛去。
阻塞与非阻塞是指应用程序在发起I/O操作时,是立即返回还是等待。而同步和异步是指应用程序在于内核通信时,数据从内核空间到应用空间的拷贝,是由内核发起还是由应用程序来触发。
而所谓的I/O就是计算机内存与外部设备之间数据拷贝的过程,我们知道CPU访问内存的速度远远高于外部设备,因此CPU通常就是先将外部设备的数据读取到内存中,然后再进行处理。然后此时有个场景,当那你的用户程序通过CPU向外部设备发送了一个读的指令,数据从外部设备到内存中是需要一段时间的,那么此时CPU是休息呢?还是让给别人?还是不断的询问,到了吗?到了吗?到了吗……?这个就是I/O模型所要解决的问题。
而我们的NIO模拟的I/O模型就是I/O复用模型。通过只阻塞Selector
这一个线程,通过Selector
不断的查询Channel
中的状态,从而达到了一个线程控制Selector
,而一个Selector
控制多个Channel
的目的。用图表示就是这样。
Selector使用
从图上面我们就可以猜出来大概的Selector
该如何来使用
创建Selector
通过调用Selector.open()
方法来创建一个Selector。
Selector selector = Selector.open();
创建所需要的Channel
我们知道NIO中的Channel分为四种类型
FileChannel
:文件通道DatagramChannel
:通过UDP读取网络中的数据SocketChannel
:通过TCP读取网络中的数据ServerSocketChannel
:可以监听进来的连接,对于每个进来的连接都会创建一个SocketChannel
在这四个通道中有一个不能和Selector
配合使用,因为从图中可以看出,我们的Selector
是不断的轮询注册在Selector
中的每个通道的状态,不能阻塞在其中一个通道,即每个通道必须是非阻塞状态的,但是FileChannel
的通道是阻塞状态且不能更改,所以FileChannel
不能和Selector
配合使用。
ServerSocketChannel socketChannel = ServerSocketChannel.open(); socketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(8080)); //设置为非阻塞模式 socketChannel.configureBlocking(false);
将创建好的Channel注册到Selector上
为了便于Selector
管理Channel
,我们将Channel
注册到Selector
上。
//将Channel注册到Selector上 SelectionKey selectionKey = socketChannel.register(selector,SelectionKey.OP_READ);
我们可以看到第一个参数就是我们自己的Selector
,而第二个参数就是选择要监听的事件类型,一共有四种
SelectionKey.OP_CONNECT
:连接继续事件,表示服务器监听到了客户连接,服务器可以接收这个连接了SelectionKey.OP_ACCEPT
:连接就绪事件,服务端收到客户端的一个连接请求会触发SelectionKey.OP_READ
:读就绪事件,表示通道中已经有可读的数据了,可以执行读操作SelectionKey.OP_WRITE
:写就绪事件,表示已经可以向通道写数据了
ServerSocketChannel
的有效事件是OP_ACCEPT
,SocketChannel
的有效事件是OP_CONNECT
、OP_READ
、OP_WRITE
Selector循环遍历各个Channel
在上一步我们已经将所需要的Channel
注册到了Selector
中,那么我们现在可以调用Selector.select()
方法进行遍历得到已经准备好的Channel
。
Set<SelectionKey> selectedKeys = selector.selectedKeys(); Iterator<SelectionKey> keyIterator = selectedKeys.iterator(); while(keyIterator.hasNext()) { SelectionKey key = keyIterator.next(); if(key.isAcceptable()) { // a connection was accepted by a ServerSocketChannel. } else if (key.isConnectable()) { // a connection was established with a remote server. } else if (key.isReadable()) { // a channel is ready for reading } else if (key.isWritable()) { // a channel is ready for writing } keyIterator.remove(); }
注意此时我们在遍历完成后,完成相应操作后都要调用
keyIterator.remove();
方法将其移除掉,因为select()
方法只是得到了所有已经准备好的Channel
的key值集合,如果不删除的话,那么下次遍历依然还是会调用相应的事件。
完整的例子
做一个简单的服务器监听的程序。监听本机的8080端口,打印出发送过来的数据。
public class TestNIO { public static void main(String[] args) throws IOException { Selector selector = Selector.open();ServerSocketChannel socketChannel = ServerSocketChannel.open(); socketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(8080)); //设置为非阻塞模式 socketChannel.configureBlocking(false); //将Channel注册到Selector上 socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT); while (true){ int readyChannel = selector.select(); if (readyChannel == 0){ continue; } Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys(); Iterator<SelectionKey> keyIterator = selectionKeys.iterator(); while (keyIterator.hasNext()){ SelectionKey key = keyIterator.next(); keyIterator.remove(); if (key.isAcceptable()){ System.out.println("isAcceptable"); SocketChannel clientChannel = ((ServerSocketChannel) key.channel()).accept(); clientChannel.configureBlocking(false); clientChannel.register(key.selector(),SelectionKey.OP_READ); } else if (key.isConnectable()){ System.out.println("isConnectable"); } else if (key.isReadable()){ SocketChannel clientChannel = (SocketChannel) key.channel(); ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024); clientChannel.read(byteBuffer); System.out.println(new String(byteBuffer.array())); }else if (key.isWritable()){ System.out.println("isWritable"); } } } } }
此时可以通过在控制台用命令telnet localhost 8080
即可与服务器连接。
参考文章
- Android RadioGroup 及资源文件 & selector
- iOS开发之 [NSNull length]:unrecognized selector sent
- android的selector背景选择器(Button篇)
- 安卓常用的xml控件配件的使用包含shape,declare-styleable、selector
- Selector
- @selector不起作用,跳出异常
- ServerSocketChannel实现多Selector高并发server
- Android使用selector修改按钮正常和按下状态的颜色和形状
- Object C函数指针@selector
- swift3 的 selector 改动
- reason: '-[__NSCFNumber length]: unrecognized selector sent to instance 0x8b3c310’错误解决
- selenium元素查找find_element_by_css_selector()实例
- mongo报错:Timed Out While Waiting For A Server That Matches AnyServerSelector{} After 10000 Ms解决
- Java NIO(五)--Selector
- 解决 pyspider的 css_selector_helper 无法使用
- [NSTaggedPointerString text]:unrecognized selector sent to instance
- 利用NIO的Selector处理服务器-客户端模型
- Netty学习-03-SelectorServerSocketChannel
- android多图选择器 图片/视频 单选or多选,以及视频录制。The is Android Image Selector。
- unrecognized selector sent to instance出现的原因和解决方案