[PHP] Java NIO全面详解(看这篇就够了)

  

• Channel(通道)  
  
• Buffer(缓冲区)  
  
• Selector(选择器)
  

  

• 每个 Channel 对应一个 Buffer。  
  
• Selector 对应一个线程，一个线程对应多个 Channel。  
  
• 该图反应了有三个 Channel 注册到该 Selector。  
  
• 程序切换到那个 Channel 是由事件决定的（Event）。  
  
• Selector 会根据不同的事件，在各个通道上切换。  
  
• Buffer 就是一个内存块，底层是有一个数组。  
  
• 数据的读取和写入是通过 Buffer，但是需要flip()切换读写模式，而 BIO 是单向的，要么输入流要么输出流。
  

// 获取文件通道
FileChannel.open(Paths.get(fileName), StandardOpenOption.READ);

// 分配字节缓存
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(10);

while (channel.read(buf) != -1){ // 读取通道中的数据，并写入到 buf 中
  buf.flip(); // 缓存区切换到读模式
  while (buf.position() < buf.limit()){ // 读取 buf 中的数据
    text.append((char)buf.get());
  }
  buf.clear(); // 清空 buffer，缓存区切换到写模式
}

for (int i = 0; i < text.length(); i++) {
  buf.put((byte)text.charAt(i)); // 填充缓冲区，需要将 2 字节的 char 强转为 1 自己的 byte
  if (buf.position() == buf.limit() || i == text.length() - 1) { // 缓存区已满或者已经遍历到最后一个字符
    buf.flip(); // 将缓冲区由写模式置为读模式
    channel.write(buf); // 将缓冲区的数据写到通道
    buf.clear(); // 清空缓存区，将缓冲区置为写模式，下次才能使用
  }
}

channel.force(false);

channel.close();

SocketChannel channel = SocketChannel.open(); // 打开通道，此时还没有打开 TCP 连接
channel.connect(new InetSocketAddress("localhost", 9090)); // 连接到服务端

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(10); // 分配一个 10 字节的缓冲区，不实用，容量太小

channel.configureBlocking(false); // 配置通道为非阻塞模式

channel.close();      // 关闭通道

ServerSocketChannel server = ServerSocketChannel.open(); // 打开通道

server.bind(new InetSocketAddress(9090)); // 绑定端口

SocketChannel client = server.accept(); // 阻塞，直到有连接过来

client.close();

  

• put(byte b)：将给定单个字节写入缓冲区的当前位置  
  
• put(byte[] src)：将 src 中的字节写入缓冲区的当前位置  
  
• put(int index, byte b)：将指定字节写入缓冲区的索引位置(不会移动 position)
  

  

• get() ：读取单个字节  
  
• get(byte[] dst)：批量读取多个字节到 dst 中  
  
• get(int index)：读取指定索引位置的字节(不会移动 position)
  

Selector selector = Selector.open(); // 获取一个选择器实例

SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress("localhost", 9090)); // 打开 SocketChannel 并连接到本机 9090 端口
socketChannel.configureBlocking(false); // 配置通道为非阻塞模式

socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE); // 将套接字通过到注册到选择器，关注 read 和 write 事件

while (selector.select() > 0){ // 轮询，且返回时有就绪事件
Set<SelectionKey> keys = selector.selectedKeys(); // 获取就绪事件集合
.......
}

for(SelectionKey key : keys){
if(key.isWritable()){ // 可写事件
if("Bye".equals( (line = scanner.nextLine()) )){
socketChannel.shutdownOutput();
socketChannel.close();
break;
}
buf.put(line.getBytes());
buf.flip();
socketChannel.write(buf);
buf.compact();
}
}

public static void main(String[] args) throws  Exception{
    //创建ServerSocketChannel，-->> ServerSocket
    ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
    InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress(5555);
    serverSocketChannel.socket().bind(inetSocketAddress);
    serverSocketChannel.configureBlocking(false); //设置成非阻塞
 
    //开启selector,并注册accept事件
    Selector selector = Selector.open();
    serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
 
    while(true) {
      selector.select(2000);  //监听所有通道
      //遍历selectionKeys
      Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();
      Iterator<SelectionKey> iterator = selectionKeys.iterator();
      while (iterator.hasNext()) {
        SelectionKey key = iterator.next();
        if(key.isAcceptable()) {  //处理连接事件
          SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
          socketChannel.configureBlocking(false);  //设置为非阻塞
          System.out.println("client:" + socketChannel.getLocalAddress() + " is connect");
          socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ); //注册客户端读取事件到selector
        } else if (key.isReadable()) {  //处理读取事件
          ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
          SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel();
          channel.read(byteBuffer);
          System.out.println("client:" + channel.getLocalAddress() + " send " + new String(byteBuffer.array()));
        }
        iterator.remove();  //事件处理完毕，要记得清除
      }
    }
 
  }

public class NIOClient {
 
public static void main(String[] args) throws Exception{
    SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
    socketChannel.configureBlocking(false);
    InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 5555);
 
    if(!socketChannel.connect(inetSocketAddress)) {
      while (!socketChannel.finishConnect()) {
        System.out.println("客户端正在连接中，请耐心等待");
      }
    }
 
    ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.wrap("mikechen的互联网架构".getBytes());
    socketChannel.write(byteBuffer);
    socketChannel.close();
}
}