Selector是NIO中的可选择Channel(SelectableChannel)的multiplexor。有两个拗口的概念,首先是SelectableChannel,在NIO里并非所有的Channel都是可选择的,必须继承SelectableChannel的Channel才可以注册到Selector上,比如Socket下的Channel都继承了SelectableChannel,故Socket下的Channel是可以注册到Selector上的。其次是multiplexor,百度翻译给出的意思是多路选择器,其实就是IO多路复用,在Linux底层多路复用是通过select或者epoll等方法实现,在Java里把多路复用封装在了Selector里。所以Selector是JavaNIO的核心,因为首先对于本地文件的读取,BIO和NIO效率差别不大,因为BIO已经用NIO重写了(参考effective Java)。

  Selector的创建通过其静态方法open,Selector的构造器是protected。Selector.open()默认调用系统默认的SelectorProvider作为selector provider创建新的Selector。

Channel key set

  Selector内部维持了三个集合,用于存储不同状态的Channel。集合内存储的所谓的key是SelectionKey,每一个SelectionKey都代表着一对Channel和Selector的注册关系(A token representing the registration of a SelectableChannel with a link Selector)

key set

  所有被注册到Selector上的Channel都会被加入到key set中。

  • 获得:通过keys()方法返回所有注册的Channel
  • 添加:不可以直接向key set中添加Channel,只能通过Channel.register方法
  • 删除:通过SelectionKey.cancel方法。在一个SelectionKey调用cancel方法后,该SelectionKey会加入cancelled集合中,并在下次select过程中从Selector中移除

selected-key set

  这个集合的每个成员都是被Selector判断为已经准备好的Channel。每个Channel在注册的时候都会注册一个世界,如读写等,当一个Channel可以读写的时候,Selector就会把该Channel对应的key移到selected-key set中。

  • 获得:通过selectedKeys方法返回
  • 添加:不可以直接添加,否则会抛出异常。selected-key set的添加是由Selector根据Channel的状态来完成的。
  • 删除:调用SelectionKey.cancel方法

cancelled-key set

  • 添加:SelectorKey.cancel和Channel.close方法,并且在下一次select过程中从cancelled中移除

选择

  选择是Selector的核心,选择过程是对select epoll等本地方法调用的封装,目的是在所有注册的还未被取消的Channel中,即从key set中选择已经准备好的Channel,放入selected-key set中,并执行后续操作,实现一个线程监控多个IO,也就是传说中的IO多路复用。

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