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詳解Java非阻塞I/O模型之NIO技術(shù)相關(guān)知識(shí)內(nèi)容

猿友 2021-07-27 09:42:35 瀏覽數(shù) (1775)
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目前使用 NIO 技術(shù)的場(chǎng)景也越來(lái)越多,網(wǎng)上很多的技術(shù)框架都多多少少用到 NIO 技術(shù),例如 Tomcat、Jetty 等。下面,我將和大家分享一下 Java 中非阻塞 I/O 模型中的 NIO 模型技術(shù)的詳細(xì)內(nèi)容。本篇文章供大家參考,希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)也有所幫助。

組件說(shuō)明

(1)Channel:NIO模型中的管道,管道是鏈接建立和通信的重要組件,我們可以理解管道是一個(gè)容器環(huán)境,我們所有的I/O的建立讀取都可以在這個(gè)容器中進(jìn)行

(2)Selector:NIO中的選擇器,NIO是由事件驅(qū)動(dòng)的,當(dāng)有鏈接事件或者讀取事件發(fā)生時(shí),這個(gè)事件可以注冊(cè)到這個(gè)選擇器上,并且最終被我們檢測(cè)到。

(3)SelectionKey:我們可以在Selector中進(jìn)行檢測(cè)是否有SelectionKey產(chǎn)生,并且根據(jù)這個(gè)SelectionKey中的信息判斷時(shí)什么事件發(fā)生了。

代碼說(shuō)明

(1)開(kāi)啟ServerSocketChannel,并開(kāi)始監(jiān)聽(tīng)

//初始化一個(gè)網(wǎng)絡(luò)地址,并綁定7000端口號(hào)
InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress(7000);
//ServerSocketChannel.open() 方法實(shí)例化一個(gè)ServerSocketChannel對(duì)象
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
//serverSocketChannel綁定初始化的網(wǎng)絡(luò)地址,并開(kāi)始監(jiān)聽(tīng)
serverSocketChannel.socket().bind(inetSocketAddress);
//將這個(gè)通道設(shè)置為非阻塞的
serverSocketChannel.configureBlocking(false);

(2)初始化選擇器,并將這個(gè)選擇器注冊(cè)到上面的網(wǎng)絡(luò)通道中

//得到一個(gè)Selector對(duì)象
Selector selector = Selector.open();
//在channel上注冊(cè)selector,并且告訴這個(gè)選擇器初始應(yīng)該監(jiān)聽(tīng)的事件,
//SelectionKey.OP_ACCEPT 為監(jiān)聽(tīng)鏈接進(jìn)入的事件,初始化并不監(jiān)聽(tīng)數(shù)據(jù)讀取的事件
//SelectionKey.OP_READ 事件讀取事件,需要在有鏈接進(jìn)入時(shí),配合鏈接一起注冊(cè)
serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

(3)主循環(huán)

//循環(huán)等待客戶端鏈接
while(true){
     //等待1秒,1秒內(nèi)沒(méi)有鏈接事件發(fā)生,直接返回
     if(selector.select(1000)==0){
         System.out.println("服務(wù)器等待了1秒,無(wú)連接進(jìn)入");
         continue;
      }
      //有事件發(fā)生,拿到集合
      //selector.selectedKeys() 關(guān)注事件的集合
      //通過(guò)這個(gè)可以反向獲取通道
      Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();

      //遍歷集合,使用迭代器
      Iterator<SelectionKey> keyIterator = selectionKeys.iterator();
      while(keyIterator.hasNext()){
           //獲取事件key
           SelectionKey key = keyIterator.next();
           //根據(jù)key對(duì)應(yīng)的通道發(fā)生的事件做相應(yīng)的處理
           if(key.isAcceptable()){
               //如果是ACCEPT事件,客戶端鏈接
               //傳統(tǒng)的accept()是阻塞的,但是在NIO中,當(dāng)key.isAcceptable()方法返回true的時(shí)候,這個(gè)鏈接就已經(jīng)存在了,所以accept()會(huì)立刻執(zhí)行
               SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
               socketChannel.configureBlocking(false);
               //將當(dāng)前的socketChannel注冊(cè)的selector,關(guān)注事件為READ,同時(shí)給Channel關(guān)聯(lián)一個(gè)Buffer
               SelectionKey register = socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ, ByteBuffer.allocate(128));

           }else if(key.isReadable()){
               //發(fā)生了READ事件
               //通過(guò)key反向獲取Channel
               SocketChannel channel = (SocketChannel)key.channel();
               //獲取到該channel關(guān)聯(lián)的buffer
               ByteBuffer buffer =(ByteBuffer) key.attachment();
               channel.read(buffer);
               System.out.println("From 客戶端 :"+new String(buffer.array()));

           }

           //手動(dòng)在集合中移除當(dāng)前的SelectionKey否則可能會(huì)出現(xiàn)重復(fù)操作
           keyIterator.remove();

       }


}

總結(jié)

(1)使用一個(gè)事件驅(qū)動(dòng)的方式,在沒(méi)有事件發(fā)生的時(shí)候,服務(wù)器可以去做一些自己需要做的事。

(2)當(dāng)有事件發(fā)生的時(shí)候,通過(guò)Selector去關(guān)心是什么事件。

(3)甚至不需要使用多線程,就能同時(shí)處理更多的鏈接請(qǐng)求。

(4)當(dāng)然我們也可以配合多線程,來(lái)更有效的利用服務(wù)器資源,滿足需求更復(fù)雜,請(qǐng)求更多的場(chǎng)景。

(5)NIO是Netty的基礎(chǔ),讀者可以多手動(dòng)編寫(xiě)一下NIO的實(shí)現(xiàn),來(lái)更深的了解Netty。

到此本篇關(guān)于 Java 非阻塞 I/O 模型之 NIO 模型技術(shù)詳細(xì)內(nèi)容的文章就介紹到這了,想要了解更多相關(guān)Java NIO內(nèi)容請(qǐng)搜索W3Cschool以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章,希望大家以后多多支持我們!


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