转：使用非阻塞ServerSocketChannel、SocketChannel代替ServerSocket和Socket

在使用传统的ServerSocket和Socket的时候 很多时候程序是会阻塞的

比如 serversocket.accept() , socket.getInputStream().read()?的时候都会阻塞?accept()方法除非等到客户端socket的连接或者被异常中断 否则会一直等待下去

read()方法也是如此 除非在输入流中有了足够的数据 否则该方法也会一直等待下去知道数据的到来.在ServerSocket与Socket的方式中?服务器端往往要为每一个客户端(socket)分配一个线程,而每一个线程都有可能处于长时间的阻塞状态中.而过多的线程也会影响服务器的性能.在JDK1.4引入了非阻塞的通信方式,这样使得服务器端只需要一个线程就能处理所有客户端socket的请求.

下面是几个需要用到的核心类

• ServerSocketChannel: ServerSocket 的替代类, 支持阻塞通信与非阻塞通信.
• SocketChannel: Socket 的替代类, 支持阻塞通信与非阻塞通信.
• Selector: 为ServerSocketChannel 监控接收客户端连接就绪事件, 为 SocketChannel 监控连接服务器就绪, 读就绪和写就绪事件.
• SelectionKey: 代表 ServerSocketChannel 及 SocketChannel 向 Selector 注册事件的句柄. 当一个 SelectionKey 对象位于Selector 对象的 selected-keys 集合中时, 就表示与这个?SelectionKey 对象相关的事件发生了.在SelectionKey 类中有几个静态常量
• SelectionKey.OP_ACCEPT???????->客户端连接就绪事件?等于监听serversocket.accept()返回一个socket
• SelectionKey.OP_CONNECT???->准备连接服务器就绪??????????跟上面类似,只不过是对于socket的 相当于监听了 socket.connect()
• SelectionKey.OP_READ????????????->读就绪事件,??表示输入流中已经有了可读数据, 可以执行读操作了
• SelectionKey.OP_WRITE??????????->写就绪事件

  ?

  下面是服务器端:

  Selector selector = Selector.open();?????????//静态方法 实例化selector
  ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open();
  serverChannel.configureBlocking(false);??//设置为非阻塞方式,如果为true 那么就为传统的阻塞方式
  serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port));??//绑定IP 及 端口
  serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);?//注册 OP_ACCEPT事件

  new ServerThread().start();?//开启一个线程 处理所有请求

  ServerThread中的run方法

  view plainprint?
  1. public?void?run()??
  2. ??{??
  3. ???while(true)??
  4. ???{??
  5. ????try??
  6. ????{??
  7. ?????selector.select();??
  8. ?????Set<SelectionKey>?keys?=?selector.selectedKeys();??
  9. ?????Iterator<SelectionKey>?iter?=?keys.iterator();??
  10. ?????SocketChannel?sc?;??
  11. ?????while(iter.hasNext())??
  12. ?????{??
  13. ??????SelectionKey?key?=?iter.next();??
  14. ??????if(key.isAcceptable());??//?新的连接??
  15. ???????else?if(key.isReadable())?;//?可读???????
  16. ???????iter.remove();?//处理完事件的要从keys中删去????????
  17. ?????}??
  18. ????catch?(Exception?e)??
  19. ????{??
  20. ?????e.printStackTrace();??
  21. ????}??
  22. ???}??
  23. ??}??

  其中在 isAcceptable()中 通过????????ServerSocketChannel ssc = (ServerSocketChannel) key.channel(); SocketChannel ?sc = ssc.accept(); 得到客户端的SocketChannel

  在isReadable()中SocketChannel ??sc = (SocketChannel) key.channel(); 得到SocketChannel .?

  在SocketChannel 对象中可以用write() read() 进行读写操作 只不过操作的对象不再是byte[] String之类 而是ByteBuffer

  ?

  客户端基本一样

  ??selector = Selector.open();
  ??channel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress(port));
  ??channel.configureBlocking(false);
  ??channel.register(selector,SelectionKey.OP_CONNECT);
  ??new ClientThread().start();

  run方法

  ????while (true)
  ????{
  ?????selector.select();
  ?????Set<SelectionKey> keys = selector.selectedKeys();
  ?????Iterator<SelectionKey> iter = keys.iterator();
  ?????while(iter.hasNext())
  ?????{
  ??????SelectionKey key = iter.next();

  ??????if(key.isConnectable());//连接成功&正常

  ??????else??if(key.isReadable())//可读

  ??????iter.remove();

  ????}

  可以通过key.channel();方法得到当前的socketchannel对象

  ?

  总结 其实这里将阻塞变为非阻塞实际是用一个while死循环来处理的

  首先通过seleector.select()重新得到事件 只要有事件无论是什么 都交给循环体去处理 在循环体中分别进行不同的处理

  而多个socket通过一个seleector进行同意管理

  while(一直等待, 直到有接收连接就绪事件, 读就绪事件或写就绪事件发生){?????????????//阻塞

  ??????????????if(有客户连接)

  ???????????????????接收客户的连接;????????????????????????????????????????????????????//非阻塞

  ??????????????if(某个 Socket 的输入流中有可读数据)

  ???????????????????从输入流中读数据;?????????????????????????????????????????????????//非阻塞

  ??????????????if(某个 Socket 的输出流可以写数据)

  ???????????????????向输出流写数据;????????????????????????????????????????????????????//非阻塞

  ???????}

  类似这样??以上处理流程采用了轮询的工作方式, 当某一种操作就绪时, 就执行该操作, 否则就查看是否还有其他就绪的操作可以执行. 线程不会因为某一个操作还没有就绪, 就进入阻塞状态, 一直傻傻地在那里等待这个操作就绪.?

  ?

  ?

  http://blog.sina.com.cn/s/blog_81c2545a01011afh.html

  ?

  SocketChannel使用心得博客分类：?

  Java基础知识1.服务器端while(true) 一直等待client端来连接。?
  ? 基本步骤为:?
  Java代码?

  1. ServerSocketChannel?server?=?ServerSocketChannel.open();??
  2. server.configureBlocking(false);??
  3. ??
  4. server.socket().bind(new?InetSocketAddress(5200));??
  5. ??
  6. Selector?select?=?Selector.open();??
  7. server.register(select,?SelectionKey.OP_ACCEPT);??

  
  
  声明一个等待客户端的服务器。?
  Java代码?

  1. select.select();??
  2. ???????Set?readkeys?=?select.selectedKeys();??
  3. ???????Iterator?iterator?=?readkeys.iterator();??
  4. ???????while?(iterator.hasNext())?{??
  5. ???????????SelectionKey?key?=?(SelectionKey)?iterator.next();??
  6. ???????????if?(key.isAcceptable())?{??
  7. ???????????????SocketChannel?client?=?((ServerSocketChannel)?key.channel()).accept();??
  8. ???????????????System.out.println("Accept?connection?from:?"?+?client);??
  9. ???????????????client.configureBlocking(false);??
  10. ???????????????client.register(key.selector(),?SelectionKey.OP_READ,?ByteBuffer.allocate(1024));??
  11. ???????????}??
  12. ???????????if?(key.isReadable())?{??
  13. ??
  14. ???????????????//?获得与客户端通信的信道??
  15. ???????????????SocketChannel?clientChannel?=?(SocketChannel)?key.channel();??
  16. ??
  17. ???????????????//?得到并清空缓冲区??
  18. ???????????????ByteBuffer?buffer?=?(ByteBuffer)?key.attachment();??
  19. ???????????????buffer.clear();??
  20. ??
  21. ???????????????//?读取信息获得读取的字节数??
  22. ???????????????long?bytesRead?=?clientChannel.read(buffer);??
  23. ??
  24. ???????????????if?(bytesRead?==?-1)?{??
  25. ???????????????????//?没有读取到内容的情况??
  26. ???????????????????clientChannel.close();??
  27. ???????????????}?else?{??
  28. ???????????????????//?将缓冲区准备为数据传出状态??
  29. ???????????????????buffer.flip();??
  30. ??
  31. ???????????????????//?将字节转化为为UTF-16的字符串?????
  32. ???????????????????String?receivedString?=?Charset.forName("UTF-16").newDecoder().decode(buffer).toString();??
  33. ??
  34. ???????????????????//?控制台打印出来??
  35. ???????????????????System.out.println("接收到来自"?+?clientChannel.socket().getRemoteSocketAddress()?+?"的信息:"?+?receivedString);??
  36. ??
  37. ???????????????????//?准备发送的文本??
  38. ???????????????????String?sendString?=?"你好,客户端.?@"?+?new?Date().toString()?+?"，已经收到你的信息"?+?receivedString;??
  39. ???????????????????buffer?=?ByteBuffer.wrap(sendString.getBytes("UTF-16"));??
  40. ???????????????????clientChannel.write(buffer);??
  41. ??
  42. ???????????????????//?设置为下一次读取或是写入做准备??
  43. ???????????????????key.interestOps(SelectionKey.OP_READ?|?SelectionKey.OP_WRITE);??
  44. ???????????????}??
  45. ???????????}??
  46. ???????????if?(key.isWritable())??
  47. ???????????{??
  48. ???????????????SocketChannel?sc?=?(SocketChannel)?key.channel();??
  49. ???????????????ByteBuffer?writeBuffer=ByteBuffer.wrap("我的程序员之道".getBytes("UTF-16"));??
  50. ???????????????sc.write(writeBuffer);??
  51. ???????????}??
  52. ???????????key.channel().close();??
  53. ???????}??

  
  遍历键集，然后判断键的可读可写等做不同的操作?
  
  客户端建立一个线程，等待服务器端的回应：?
  1.建立基本的SocketChannel?
  Java代码?

  1. SocketChannel?sc?=?SocketChannel.open(new?InetSocketAddress("172.16.22.11",?5200));??
  2. ?//打开一个SocketChannel并连接到服务器??
  3. ?sc.configureBlocking(false);??
  4. ??
  5. ?Selector?selector?=?Selector.open();??
  6. ??
  7. ?sc.register(selector,?SelectionKey.OP_READ);??

  
  
  在实现Runable的run方法里遍历键集，判断做不同的操作：?
  Java代码?

  1. while?(selector.select()?>?0)?{??
  2. ????????????????//?遍历每个有可用IO操作Channel对应的SelectionKey??
  3. ????????????????Iterator?it?=?selector.selectedKeys().iterator();??
  4. ????????????????while?(it.hasNext())?{??
  5. ????????????????????SelectionKey?sk?=?(SelectionKey)?it.next();??
  6. ????????????????????it.remove();??
  7. ????????????????????//?如果该SelectionKey对应的Channel中有可读的数据??
  8. ????????????????????if?(sk.isReadable())?{??
  9. ????????????????????????//?使用NIO读取Channel中的数据??
  10. ????????????????????????SocketChannel?socketChannel?=?(SocketChannel)?sk.channel();??
  11. ??
  12. ????????????????????????ByteBuffer?buffer?=?ByteBuffer.allocate(1024);??
  13. ????????????????????????socketChannel.read(buffer);??
  14. ????????????????????????buffer.flip();??
  15. ??
  16. ????????????????????????//?将字节转化为为UTF-16的字符串?????
  17. ????????????????????????String?receivedString?=?Charset.forName("UTF-16").newDecoder().decode(buffer).toString();??
  18. ??
  19. ????????????????????????//?控制台打印出来??
  20. ????????????????????????System.out.println("接收到来自服务器"?+?socketChannel.socket().getRemoteSocketAddress()?+?"的信息:"?+?receivedString);??
  21. ??
  22. ????????????????????????//?为下一次读取作准备??
  23. //????????????????????????sk.interestOps(SelectionKey.OP_READ);//将键设为可读??
  24. ??
  25. ????????????????????}??
  26. ????????????????????if?(sk.isWritable())?{??
  27. ????????????????????????SocketChannel?socketChannel?=?(SocketChannel)?sk.channel();??
  28. ????????????????????????ByteBuffer?writeBuffer?=?ByteBuffer.wrap("我的程序员之道".getBytes("UTF-16"));??
  29. ????????????????????????socketChannel.write(writeBuffer);??
  30. ????????????????????}??
  31. ??
  32. ????????????????????//?删除正在处理的SelectionKey??
  33. ????????????????????selector.selectedKeys().remove(sk);??
  34. ????????????????}??
  35. ????????????}??
  36. ????????}?catch?(IOException?ex)?{??
  37. ????????????ex.printStackTrace();??
  38. ????????} ?

  ?

  ?