一. Selector概述

作用：Selector（选择器）是Java NIO中能够检测一到多个NIO通道，并能够知晓通道是否为诸如读写事件做好准备的组件。这样，一个单独的线程可以管理多个channel，从而管理多个网络连接。

二. 用法

步骤
1. 创建Selector
2. 向Selector注册通道，获取返回的SelectionKey
3. 通过Selector选择通道
4. 通过selector.selectedKeys()获取SelectionKey的集合
5. 遍历集合判断是哪个状态然后对流进行操作

首先了解SelectionKey

如何获得？
1. 当向Selector注册Channel时，register()方法会返回一个SelectionKey对象
2. 或者使用selector.selectedKeys()获得一个Set<SelectionKey>的集合，对集合进行遍历获取SelectionKey

包含什么？

interest集合

定义：interest集合是你所选择的感兴趣的事件集合

用“位与”操作interest 集合和给定的SelectionKey常量，可以确定某个确定的事件是否在interest 集合中。

int interestSet = selectionKey.interestOps();

boolean isInterestedInAccept  = (interestSet & SelectionKey.OP_ACCEPT) == SelectionKey.OP_ACCEPT；
boolean isInterestedInConnect = interestSet & SelectionKey.OP_CONNECT;
boolean isInterestedInRead    = interestSet & SelectionKey.OP_READ;
boolean isInterestedInWrite   = interestSet & SelectionKey.OP_WRITE;

ready集合

ready 集合是通道已经准备就绪的操作的集合

获取ready集合，可以判断通道是否准备就绪

第一种判断方式：与insert集合相同

//第一种判断方式：通过调用readOps()获取ready集合，判断方式和insert集合相同

int readySet = selectionKey.readyOps();

第二种判断方式：selectionKey直接调用相应的~able()

//第二种判断方式：调用selectionKey的方法

selectionKey.isAcceptable();

selectionKey.isConnectable();

selectionKey.isReadable();

selectionKey.isWritable();

Channel

//通过selectionKey获取channel

Channel  channel  = selectionKey.channel();

Selector

//通过selectionKey获取selector

Selector selector = selectionKey.selector();

附加的对象（可选）
1. 将一个对象或者更多信息附着到SelectionKey上，这样就能方便的识别某个给定的通道。例如，可以附加与通道一起使用的Buffer，或是包含聚集数据的某个对象
```
//第一种附加对象方法

selectionKey.attach(theObject);

Object attachedObj = selectionKey.attachment();
```
2. 还可以在用register()方法向Selector注册Channel的时候附加对象
```
//第二种附加对象方法

SelectionKey key = channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ, theObject);
```

具体实现

创建Selector
```
Selector selector = Selector.open();
```

向Selector注册通道，获取返回的SelectionKey

channel.configureBlocking(false);

SelectionKey key = channel.register(selector,Selectionkey.OP_READ);

通过Selector选择通道
- 定义：调用几个重载的select()方法。返回你所感兴趣的事件（如连接、接受、读或写）已经准备就绪的那些通道。
- 分类：
  1. int select() 阻塞到至少有一个通道在你注册的事件上就绪了。
  2. int select(long timeout) timeout是最长阻塞的毫秒数
  3. int selectNow() 不管什么通道就绪都立刻返回（非阻塞的选择操作，如果自从前一次选择操作后，没有通道变成可选择的，则此方法直接返回零）
- 注意：select()方法返回的int值表示有多少通道已经就绪。亦即，自上次调用select()方法后有多少通道变成就绪状态。如果调用select()方法，因为有一个通道变成就绪状态，返回了1，若再次调用select()方法，如果另一个通道就绪了，它会再次返回1。如果对第一个就绪的channel没有做任何操作，现在就有两个就绪的通道，但在每次select()方法调用之间，只有一个通道就绪了。
```
int select()

int select(long timeout)

int selectNow()
```

通过selector.selectedKeys()获取SelectionKey的集合

Set<SelectionKey> selectedKeys = selector.selectedKeys();

Iterator keyIterator = selectedKeys.iterator();

while (keyIterator.hasNext()) {

    SelectionKey key = keyIterator.next();

    if (key.isAcceptable()) {

        // a connection was accepted by a ServerSocketChannel.

    } else if (key.isConnectable()) {

        // a connection was established with a remote server.

    } else if (key.isReadable()) {

        // a channel is ready for reading

    } else if (key.isWritable()) {

        // a channel is ready for writing

    }

    //Selector不会自己从已选择键集中移除SelectionKey实例。必须在处理完通道时自己移除

    keyIterator.remove();

}

实例：先运行WebServer再运行WebClit

WebServer:

import java.io.IOException;

import java.net.InetSocketAddress;

import java.nio.ByteBuffer;

import java.nio.channels.SelectionKey;

import java.nio.channels.Selector;

import java.nio.channels.ServerSocketChannel;

import java.nio.channels.SocketChannel;

import java.util.Iterator;

import java.util.Set;



public class WebServer {

    public static void main(String[] args) {

        try {

            ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open();

            ssc.socket().bind(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8000));

            ssc.configureBlocking(false);



            Selector selector = Selector.open();

            // 注册 channel，并且指定感兴趣的事件是 Accept

            ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);



            ByteBuffer readBuff = ByteBuffer.allocate(1024);

            ByteBuffer writeBuff = ByteBuffer.allocate(128);

            writeBuff.put("received".getBytes());

            writeBuff.flip();



            while (true) {

                int nReady = selector.select();

                Set<SelectionKey> keys = selector.selectedKeys();

                Iterator<SelectionKey> it = keys.iterator();



                while (it.hasNext()) {

                    SelectionKey key = it.next();

                    it.remove();



                    if (key.isAcceptable()) {

                        // 创建新的连接，并且把连接注册到selector上，而且，

                        // 声明这个channel只对读操作感兴趣。

                        SocketChannel socketChannel = ssc.accept();

                        socketChannel.configureBlocking(false);

                        socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);

                    }

                    else if (key.isReadable()) {

                        SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) key.channel();

                        readBuff.clear();

                        socketChannel.read(readBuff);



                        readBuff.flip();

                        System.out.println("received : " + new String(readBuff.array()));

                        key.interestOps(SelectionKey.OP_WRITE);

                    }

                    else if (key.isWritable()) {

                        writeBuff.rewind();

                        SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) key.channel();

                        socketChannel.write(writeBuff);

                        key.interestOps(SelectionKey.OP_READ);

                    }

                }

            }

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

WebClient:

import java.io.IOException;

import java.net.InetSocketAddress;

import java.nio.ByteBuffer;

import java.nio.channels.SocketChannel;



public class WebClient {

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        try {

            //1.打开SocketChannel

            SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();

            socketChannel.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8000));



            //2.新建读，写buffer

            ByteBuffer writeBuffer = ByteBuffer.allocate(32);

            ByteBuffer readBuffer = ByteBuffer.allocate(32);



            //3.1.向writeBuffer中放入值

            writeBuffer.put("hello".getBytes());

            //3.2.将buffer从写转换成读

            writeBuffer.flip();



            while (true) {

                //3.3.使buffer的position置0

                writeBuffer.rewind();

                //3.4.将writeBuffer中的内容写入socketChannel

                socketChannel.write(writeBuffer);



                readBuffer.clear();

                //4.读取socketChannel的内容到readBuffer

                socketChannel.read(readBuffer);

                System.out.println(new String(readBuffer.array()));

            }

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

}

其他方法：
1. wakeUp()
  1. 某个线程调用select()方法后阻塞了，即使没有通道已经就绪，也有办法让其从select()方法返回。只要让其它线程在第一个线程调用select()方法的那个对象上调用Selector.wakeup()方法即可。阻塞在select()方法上的线程会立马返回。
  2. 如果有其它线程调用了wakeup()方法，但当前没有线程阻塞在select()方法上，下个调用select()方法的线程会立即“醒来（wake up）”。
2. close()
  1. 用完Selector后调用其close()方法会关闭该Selector，且使注册到该Selector上的所有SelectionKey实例无效。通道本身并不会关闭。

Java NIO 教程（四）Selector

实例：先运行WebServer再运行WebClit

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