nio重要组成部分

前言:通过本文可以了解nio的重要组成部分,了解完基础的内容后后面理解才会简单一点。下一篇会讲讲nio的应用和io的对比。如果有不正确的地方还望指正。

channel

chanel接口的实现类

  • FileChannel 从文件中读取数据
  • DatagramChannel 通过udp读取网络中数据
  • SocketChannel 通过tcp读取网络中的数据
  • SeverSocketChannel 可以监听新进来的TCP连接,每一个新进来的连接都会创建一个SocketChanel

通道的注意点

  • 通道可以是单向也可是双向的,同时实现ReadableByteChannel和WritableByteChannel接口可以实现双向运输
        RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("C:\\Users\\jiajun\\Desktop\\Test.txt", "rw");
FileChannel inChannel = aFile.getChannel();
ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(20);
inChannel.read(buf);
buf.flip();
inChannel.write(buf);
inChannel.close(); //文件中本来有3个6,执行操作后有6个6
  • 通道可以阻塞也可以非阻塞,configureBlocking(boolean block)设置是否阻塞
  • 通道必须在缓冲区上操作,从缓冲区写入到通道或者通道写入到缓冲区

Socket通道类

  • SocketChannel和ServerSocketChannel对应java.net包中的Socket和ServerSocket
  • 通道类的socket方法可以获取Socket对象

打开socketChannel和ServerSocketChannel

socketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
socketChannel.connect(new InetSocketAddress(ip, 80));
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();

非阻塞和阻塞

  • 在阻塞的情况下,accept方法会一直阻塞到有新连接到达


    SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
//do something with socketChannel...
  • 在非阻塞情况下,accept方法会立即返回,如果还没有新的连接到达,返回null
SocketChannel socketChannel =serverSocketChannel.accept();

        //do something with socketChannel...

Buffer

Buffer类的子类

  • ByteBuffer, CharBuffer, DoubleBuffer, FloatBuffer, IntBuffer, LongBuffer, ShortBuffer

Buffer属性

  • 容量(capacity):所包含元素的数量,也就allocate分配的大小
  • 限制(limit):第一个不应该读取或写入的元素的索引,查看缓冲区中是否还有数据的时候会用到
  • 位置(position):下一个要读取或写入的元素的索引
  • 标志(mark):调用mark()来设置mark=position,再调用reset()可以让position恢复到标记的位置即position=mark

重要方法

  • hasRemaining(),在缓冲区读取数据的时候用到,判断缓冲区是否还有数据
public final boolean hasRemaining() {
return position < limit;
}
  • clear() 使缓冲区为一系列新的通道读取或相对放置 操作做好准备。它将限制设置为容量大小,将位置设置为 0。

public final Buffer clear() {
position = 0;
limit = capacity;
mark = -1;
return this;
}
  • flip() 使缓冲区为一系列新的通道写入或相对获取 操作做好准备:它将限制设置为当前位置,然后将位置设置为 0。
public final Buffer flip() {
limit = position;
position = 0;
mark = -1;
return this;
}
  • rewind():将position设回0,可以重读Buffer中的所有数据
public final Buffer rewind() {
position = 0;
mark = -1;
return this;
}

例子

  • 创建一个字符串数组,读写完一个字符串到缓冲区,就从缓冲区读取字符串
public class TestMain
{ private static String[] strs =
{ "jiajun",
"jiajun6",
"jiajun66",
"jiajun666",
}; /**
* 标识strs的下标索引
*/
private static int index = 0; /**
* 向Buffer内放置数据
*/
private static boolean fillBuffer(CharBuffer buffer)
{
if (index >= strs.length)
return false; String str = strs[index++];
for (int i = 0; i < str.length(); i++)
{
buffer.put(str.charAt(i));
} return true;
} /**
* 从Buffer内把数据拿出来
*/
private static void drainBuffer(CharBuffer buffer)
{
while (buffer.hasRemaining())
{
System.out.print(buffer.get());
}
System.out.println("");
} public static void main(String[] args)
{
CharBuffer cb = CharBuffer.allocate(100);
while (fillBuffer(cb))
{
System.out.println("缓冲区的position:"+cb.position()+",缓冲区的limit:"+cb.limit()+",缓冲区的capacity:"+cb.capacity());
cb.flip();
System.out.println("执行filp方法后缓冲区的position:"+cb.position()+",缓冲区的limit:"+cb.limit()+",缓冲区的capacity:"+cb.capacity()); drainBuffer(cb);
cb.clear();
System.out.println("-----------------");
}
}
}
  • 输出结果
缓冲区的position:6,缓冲区的limit:100,缓冲区的capacity:100
执行filp方法后缓冲区的position:0,缓冲区的limit:6,缓冲区的capacity:100
jiajun
-----------------
缓冲区的position:7,缓冲区的limit:100,缓冲区的capacity:100
执行filp方法后缓冲区的position:0,缓冲区的limit:7,缓冲区的capacity:100
jiajun6
-----------------
缓冲区的position:8,缓冲区的limit:100,缓冲区的capacity:100
执行filp方法后缓冲区的position:0,缓冲区的limit:8,缓冲区的capacity:100
jiajun66
-----------------
缓冲区的position:9,缓冲区的limit:100,缓冲区的capacity:100
执行filp方法后缓冲区的position:0,缓冲区的limit:9,缓冲区的capacity:100
jiajun666
-----------------

Selector

监听事件

  • Selector对监听的channel的什么事件感兴趣
  • SelectionKey.OP_CONNECT,channel成功连接到另一个服务器为连接就绪
  • SelectionKey.OP_ACCEPT,ServerSocketChannel准备好接受新进入的链接为接受就绪
  • SelectionKey.OP_READ,一个有数据可读的通道为读就绪
  • SelectionKey.OP_WRITE,等待写数据的通道为写就绪
 ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open();
ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
//比如这里Selector对SeverSocketChannel的连接就绪感事件兴趣

SelectionKey

  • 向Selector注册Channel时,regist方法会返回一个SelectionKey对象,代表了注册到Selector的通道
public final SelectionKey register(Selector sel,int ops)throws ClosedChannelException
  • interest集合,所选择的感兴趣的事件集合,通过SelectionKey的interestOps()方法获取感兴趣事件结合,如果设置的为SelectionKey.OP_CONNECT,那么该方法返回SelectionKey.OP_CONNECT的值

  • selectionKey.isAcceptable() 检查channel是否接受就绪

  • selectionKey.isConnectable(),检查channel是否连接就绪

  • selectionKey.isReadable(),检查channel是否读就绪

  • selectionKey.isWritable(),检查channel是否写就绪

select方法

  • 如果Selector注册的channel的感兴趣的事件还没有就绪,那么会阻塞
  • 当至少有一个channel的注册时间就绪的时候返回,返回的是自上次调用select()方法后有多少通道变成就绪状态
  • select(long timeout):执行选择,超过指定毫秒数则返回
  • selectNow():立刻执行选择,非阻塞,若没有已准备好的通道则立即返回0
public abstract int select()throws IOException

wakeUp方法

  • 当执行select方法后阻塞了,可以使用wakeup方法使阻塞在select方法的线程返回

selectKeys方法

  • 返回此选择器已选择键集,通过该方法返回的集合来访问就绪的的通道
  • 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。
public abstract Set<SelectionKey> selectedKeys()

我觉得分享是一种精神,分享是我的乐趣所在,不是说我觉得我讲得一定是对的,我讲得可能很多是不对的,但是我希望我讲的东西是我人生的体验和思考,是给很多人反思,也许给你一秒钟、半秒钟,哪怕说一句话有点道理,引发自己内心的感触,这就是我最大的价值。(这是我喜欢的一句话,也是我写博客的初衷)

作者:jiajun 出处: http://www.cnblogs.com/-new/

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