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.