Java NIO之（三）NIO类库Selector机制解析（下）

Java NIO类库Selector机制解析（下）

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赵锟　　?陈皓

http://blog.csdn.net/haoel

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五、??迷惑不解?:?为什么要自己消耗资源？

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令人不解的是为什么我们的Java的New I/O要设计成这个样子？如果说老的I/O不能多路复用，如下图所示，要开N多的线程去挨个侦听每一个Channel (文件描述符)?，如果这样做很费资源，且效率不高的话。那为什么在新的I/O机制依然需要自己连接自己，而且，还是重复连接，消耗双倍的资源？

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通过WEB搜索引擎没有找到为什么。只看到N多的人在报BUG，但SUN却没有任何解释。

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下面一个图展示了，老的IO和新IO的在网络编程方面的差别。看起来NIO的确很好很强大。但似乎比起C/C++来说，Java的这种实现会有一些不必要的开销。

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六、??它山之石?:?从Apache的Mina框架了解Selector

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上面的调查没过多长时间，正好同学赵锟的一个同事也在开发网络程序，这位仁兄使用了Apache的Mina框架。当我们把Mina框架的源码研读了一下后。发现在Mina中有这么一个机制：

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对于熟悉于系统调用的C/C++程序员来说，一个阻塞在select上的线程有以下三种方式可以被唤醒：

所以，Selector.wakeup()要唤醒阻塞的select，那么也只能通过这三种方法，其中：

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所以，看来只有第一种方法了。再回想到为什么每个Selector.open()，在Windows会建立一对自己和自己的loopback的TCP连接；在Linux上会开一对pipe（pipe在Linux下一般都是成对打开），估计我们能够猜得出来——那就是如果想要唤醒select，只需要朝着自己的这个loopback连接发点数据过去，于是，就可以唤醒阻塞在select上的线程了。

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七、??真相大白?:?可爱的Java你太不容易了

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使用Linux下的strace命令，我们可以方便地证明这一点。参看下图。图中，请注意下面几点：

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从上图可见，这和我们之前的猜想正好一样。可见，JDK的Selector自己和自己建的那些TCP连接或是pipe，正是用来实现Selector的notify和wakeup的功能的。

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这两个方法完全是来模仿Linux中的的kill和pthread_kill给阻塞在select上的线程发信号的。但因为发信号这个东西并不是一个跨平台的标准（pthread_kill这个系统调用也不是所有Unix/Linux都支持的），而pipe是所有的Unix/Linux所支持的，但Windows又不支持，所以，Windows用了TCP连接来实现这个事。

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关于Windows，我一直在想，Windows的防火墙的设置是不是会让Java的类似的程序执行异常呢？呵呵。如果不知道Java的SDK有这样的机制，谁知道会有多少个程序为此引起的问题度过多少个不眠之夜，尤其是Java程序员。

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八、??后记

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文章到这里是可以结束了，但关于Java NIO的Selector引出来的其它话题还有许多，比如关于GNU的Java编译器又是如何，它是否会像Sun的Java解释器如此做傻事？我在这里先卖一个关子，关于GNU的Java编译器，我会在另外一篇文章中讲述，近期发布，敬请期待。

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关于本文中所使用的实验平台如下：

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本文主要的调查工作由我的大学同学赵锟完成，我帮其验证调查成果及猜想。在此也向大家介绍我的大学同学赵锟，他也是一个技术高手，在软件开发方面，特别是Unix/Linux C/C++方面有着相当的功底，相信自此以后，会有很多文章会由我和他一同发布。

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本篇文章由我成文。但其全部著作权和版权归赵锟和我共同所有。我们欢迎大家转载，但希望保持整篇文章的完整性，并请勿用于任何商业用途。谢谢。