NIO复习02
Selector
1. Selector(选择器)是Java NIO中能够检测一到多个NIO通道,并能够知晓通道是否为诸如读写事件做好准备的组件。这样,一个单独的线程可以管理多个channel,从而管理多个网络连接。
2. Selector的创建:Selector selector = Selector.open();
3. 向Selector注册通道,为了将Channel和Selector配合使用,必须将channel注册到selector上。通过SelectableChannel.register()方法来实现:
channel.configureBlocking(false);
SelectionKey key = channel.register(selector,Selectionkey.OP_READ);
与Selector一起使用时,Channel必须处于非阻塞模式下。这意味着不能将FileChannel与Selector一起使用,因为FileChannel不能切换到非阻塞模式。而套接字通道都可以。
注意register()方法的第二个参数。这是一个“interest集合”,意思是在通过Selector监听Channel时对什么事件感兴趣。可以监听四种不同类型的事件:
Connect Accept Read Write
通道触发了一个事件意思是该事件已经就绪。所以,某个channel成功连接到另一个服务器称为“连接就绪”。一个server socket channel准备好接收新进入的连接称为“接收就绪”。
一个有数据可读的通道可以说是“读就绪”。等待写数据的通道可以说是“写就绪”。这四种事件用SelectionKey的四个常量来表示:
SelectionKey.OP_CONNECT SelectionKey.OP_ACCEPT SelectionKey.OP_READ SelectionKey.OP_WRITE
如果你对不止一种事件感兴趣,那么可以用“位或”操作符将常量连接起来,如下:int interestSet = SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE;
4. SelectionKey:当向Selector注册Channel时,register()方法会返回一个SelectionKey对象。这个对象包含了一些你感兴趣的属性:
interest集合:interest集合是你所选择的感兴趣的事件集合。可以通过SelectionKey读写interest集合,像这样:
int interestSet = selectionKey.interestOps(); boolean isInterestedInAccept = (interestSet & SelectionKey.OP_ACCEPT) == SelectionKey.OP_ACCEPT; boolean isInterestedInConnect = interestSet & SelectionKey.OP_CONNECT; boolean isInterestedInRead = interestSet & SelectionKey.OP_READ; boolean isInterestedInWrite = interestSet & SelectionKey.OP_WRITE;
可以看到,用“位与”操作interest 集合和给定的SelectionKey常量,可以确定某个确定的事件是否在interest 集合中。
ready集合:ready 集合是通道已经准备就绪的操作的集合。在一次选择(Selection)之后,你会首先访问这个ready set。可以这样访问ready集合:
int readySet = selectionKey.readyOps();
可以用像检测interest集合那样的方法,来检测channel中什么事件或操作已经就绪。但是,也可以使用以下四个方法,它们都会返回一个布尔类型:
selectionKey.isAcceptable(); selectionKey.isConnectable(); selectionKey.isReadable(); selectionKey.isWritable();
Channel+ Selector:从SelectionKey访问Channel和Selector很简单。如下:
Channel channel = selectionKey.channel(); Selector selector = selectionKey.selector();
附加的对象(可选):可以将一个对象或者更多信息附着到SelectionKey上,这样就能方便的识别某个给定的通道。例如,可以附加 与通道一起使用的Buffer,或是包含聚集数据的某个对象。
使用方法如下:
selectionKey.attach(theObject); Object attachedObj = selectionKey.attachment();
还可以在用register()方法向Selector注册Channel的时候附加对象。如:
SelectionKey key = channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ, theObject);
5. 通过Selector选择通道:一旦向Selector注册了一或多个通道,就可以调用几个重载的select()方法。这些方法返回你所感兴趣的事件(如连接、接受、读或写)已经准备就绪的那些通道。
1). 下面是select()方法:
select()阻塞到至少有一个通道在你注册的事件上就绪了。
select(long timeout)和select()一样,除了最长会阻塞timeout毫秒(参数)。
selectNow()不会阻塞,不管什么通道就绪都立刻返回
select()方法返回的int值表示有多少通道已经就绪。亦即,自上次调用select()方法后有多少通道变成就绪状态。如果调用select()方法,因为有一个通道变成就绪状态,返回了1,
若再次调用select()方法,如果另一个通道就绪了,它会再次返回1。如果对第一个就绪的channel没有做任何操作,现在就有两个就绪的通道,但在每次select()方法调用之间,只有
一个通道就绪了。
2). 一旦调用了select()方法,并且返回值表明有一个或更多个通道就绪了,然后可以通过调用selector的selectedKeys()方法,访问“已选择键集(selected key set)”中的就绪通道。
如下所示:
Set selectedKeys = selector.selectedKeys();
当像Selector注册Channel时,Channel.register()方法会返回一个SelectionKey 对象。这个对象代表了注册到该Selector的通道。可以通过SelectionKey的selectedKeySet()方法访问
这些对象。可以遍历这个已选择的键集合来访问就绪的通道。如下:
Set selectedKeys = selector.selectedKeys(); Iterator 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(); }
这个循环遍历已选择键集中的每个键,并检测各个键所对应的通道的就绪事件。
3). 注意每次迭代末尾的keyIterator.remove()调用。Selector不会自己从已选择键集中移除SelectionKey实例。必须在处理完通道时自己移除。下次该通道变成就绪时,Selector会
再次将其放入已选择键集中。SelectionKey.channel()方法返回的通道需要转型成你要处理的类型,如ServerSocketChannel或SocketChannel等。
6. wakeUp()
某个线程调用select()方法后阻塞了,即使没有通道已经就绪,也有办法让其从select()方法返回。只要让其它线程在第一个线程调用select()方法的那个对象上调用Selector.wakeup()
方法即可。阻塞在select()方法上的线程会立马返回。如果有其它线程调用了wakeup()方法,但当前没有线程阻塞在select()方法上,下个调用select()方法的线程会立即“醒来(wake up)”。
7. close():用完Selector后调用其close()方法会关闭该Selector,且使注册到该Selector上的所有SelectionKey实例无效。通道本身并不会关闭。
8. 完整的示例: http://weixiaolu.iteye.com/blog/1479656
FileChannel:
1. Java NIO中的FileChannel是一个连接到文件的通道。可以通过文件通道读写文件。FileChannel无法设置为非阻塞模式,它总是运行在阻塞模式下。
2. 打开FileChannel :
在使用FileChannel之前,必须先打开它。但是,我们无法直接打开一个FileChannel,需要通过使用一个InputStream、OutputStream或RandomAccessFile来获取一个FileChannel实例。
RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("data/nio-data.txt", "rw"); FileChannel inChannel = aFile.getChannel();
3. 从FileChannel读取数据 : 调用多个read()方法之一从FileChannel中读取数据。如:
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48); int bytesRead = inChannel.read(buf);
read()方法返回的int值表示了有多少字节被读到了Buffer中。如果返回-1,表示到了文件末尾。
4. 向FileChannel写数据 : 使用FileChannel.write()方法向FileChannel写数据,该方法的参数是一个Buffer。
while(buf.hasRemaining()) {
channel.write(buf);
}
注意FileChannel.write()是在while循环中调用的。因为无法保证write()方法一次能向FileChannel写入多少字节,因此需要重复调用write()方法,直到Buffer中已经没有尚未写入通道的字节。
5. 关闭FileChannel : 用完FileChannel后必须将其关闭:channel.close();
6. FileChannel的position方法:有时可能需要在FileChannel的某个特定位置进行数据的读/写操作。可以通过调用position()方法获取FileChannel的当前位置。也可以通过调用
position(long pos)方法设置FileChannel的当前位置。如果将位置设置在文件结束符之后,然后试图从文件通道中读取数据,读方法将返回-1 —— 文件结束标志。如果将位置设置在
文件结束符之后,然后向通道中写数据,文件将撑大到当前位置并写入数据。这可能导致“文件空洞”,磁盘上物理文件中写入的数据间有空隙。
7. FileChannel的size方法:FileChannel实例的size()方法将返回该实例所关联文件的大小。
8. FileChannel的truncate方法:可以使用FileChannel.truncate()方法截取一个文件。截取文件时,文件将中指定长度后面的部分将被删除。如:channel.truncate(1024);这个例子截取文件的
前1024个字节。
9. FileChannel的force方法:FileChannel.force()方法将通道里尚未写入磁盘的数据强制写到磁盘上。出于性能方面的考虑,操作系统会将数据缓存在内存中,所以无法保证写入到FileChannel
里的数据一定会即时写到磁盘上。要保证这一点,需要调用force()方法。force()方法有一个boolean类型的参数,指明是否同时将文件元数据(权限信息等)写到磁盘上。
下面的例子同时将文件数据和元数据强制写到磁盘上:
channel.force(true);
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