NIO实现非阻塞式Socket通信

Selector 非阻塞通信核心

  • Selector负责监控所有已经注册的Channel
  • Selector通过SelectionKey来关联Channel
  • 群聊服务器nio非阻塞式
public class NServer
{
	// 用于检测所有Channel状态的Selector
	private Selector selector = null;
	static final int PORT = 30000;
	// 定义实现编码、解码的字符集对象
	private Charset charset = Charset.forName("UTF-8");
	public void init()throws IOException
	{
		selector = Selector.open();
		// 通过open方法来打开一个未绑定的ServerSocketChannel实例
		ServerSocketChannel server = ServerSocketChannel.open();
		InetSocketAddress isa = new InetSocketAddress("127.0.0.1", PORT);
		// 将该ServerSocketChannel绑定到指定IP地址
		server.bind(isa);
		// 设置ServerSocket以非阻塞方式工作
		server.configureBlocking(false);
		// 将server注册到指定Selector对象
		server.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
		while (selector.select() > 0)
		{
			// 依次处理selector上的每个已选择的SelectionKey
			for (SelectionKey sk : selector.selectedKeys())
			{
				// 从selector上的已选择Key集中删除正在处理的SelectionKey
				selector.selectedKeys().remove(sk);      // ①
				// 如果sk对应的Channel包含客户端的连接请求
				if (sk.isAcceptable())        // ②
				{
					// 调用accept方法接受连接,产生服务器端的SocketChannel
                    //此处Server就一个可以直接上边的获取到,可以不通过SelectionKey 获取
					SocketChannel sc = server.accept();
					// 设置采用非阻塞模式
					sc.configureBlocking(false);
					// 将该SocketChannel也注册到selector
					sc.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
					// 将sk对应的Channel设置成准备接受其他请求
					sk.interestOps(SelectionKey.OP_ACCEPT);
				}
				// 如果sk对应的Channel有数据需要读取
				if (sk.isReadable())     // ③
				{
					// 获取该SelectionKey对应的Channel,该Channel中有可读的数据
					SocketChannel sc = (SocketChannel)sk.channel();
					// 定义准备执行读取数据的ByteBuffer
					ByteBuffer buff = ByteBuffer.allocate(1024);
					String content = "";
					// 开始读取数据
					try
					{
						while(sc.read(buff) > 0)
						{
							buff.flip();
							content += charset.decode(buff);
						}
						// 打印从该sk对应的Channel里读取到的数据
						System.out.println("读取的数据:" + content);
						// 将sk对应的Channel设置成准备下一次读取
						sk.interestOps(SelectionKey.OP_READ);
					}
					// 如果捕捉到该sk对应的Channel出现了异常,即表明该Channel
					// 对应的Client出现了问题,所以从Selector中取消sk的注册
					catch (IOException ex)
					{
						// 从Selector中删除指定的SelectionKey
						sk.cancel();
						if (sk.channel() != null)
						{
							sk.channel().close();
						}
					}
					// 如果content的长度大于0,即聊天信息不为空
					if (content.length() > 0)
					{
						// 遍历该selector里注册的所有SelectionKey
						for (SelectionKey key : selector.keys())
						{
							// 获取该key对应的Channel
							Channel targetChannel = key.channel();
							// 如果该channel是SocketChannel对象
							if (targetChannel instanceof SocketChannel)
							{
								// 将读到的内容写入该Channel中
								SocketChannel dest = (SocketChannel)targetChannel;
								dest.write(charset.encode(content));
							}
						}
					}
				}
			}
		}
	}
	public static void main(String[] args)
		throws IOException
	{
		new NServer().init();
	}
}
  • 群聊客户端
public class NClient
{
	// 定义检测SocketChannel的Selector对象
	private Selector selector = null;
	static final int PORT = 30000;
	// 定义处理编码和解码的字符集
	private Charset charset = Charset.forName("UTF-8");
	// 客户端SocketChannel
	private SocketChannel sc = null;
	public void init()throws IOException
	{
		selector = Selector.open();
		InetSocketAddress isa = new InetSocketAddress("127.0.0.1", PORT);
		// 调用open静态方法创建连接到指定主机的SocketChannel
		sc = SocketChannel.open(isa);
		// 设置该sc以非阻塞方式工作
		sc.configureBlocking(false);
		// 将SocketChannel对象注册到指定Selector
		sc.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
		// 启动读取服务器端数据的线程
		new ClientThread().start();
		// 创建键盘输入流
		Scanner scan = new Scanner(System.in);
		while (scan.hasNextLine())
		{
			// 读取键盘输入
			String line = scan.nextLine();
			// 将键盘输入的内容输出到SocketChannel中
			sc.write(charset.encode(line));
		}
	}
	// 定义读取服务器数据的线程
	private class ClientThread extends Thread
	{
		public void run()
		{
			try
			{
				while (selector.select() > 0)    // ①
				{
					// 遍历每个有可用IO操作Channel对应的SelectionKey
					for (SelectionKey sk : selector.selectedKeys())
					{
						// 删除正在处理的SelectionKey
						selector.selectedKeys().remove(sk);
						// 如果该SelectionKey对应的Channel中有可读的数据
						if (sk.isReadable())
						{
							// 使用NIO读取Channel中的数据
							SocketChannel sc = (SocketChannel)sk.channel();
							ByteBuffer buff = ByteBuffer.allocate(1024);
							String content = "";
							while(sc.read(buff) > 0)
							{
								buff.flip();
								content += charset.decode(buff);
							}
							// 打印输出读取的内容
							System.out.println("聊天信息:" + content);
							// 为下一次读取作准备
							sk.interestOps(SelectionKey.OP_READ);
						}
					}
				}
			}
			catch (IOException ex)
			{
				ex.printStackTrace();
			}
		}
	}
	public static void main(String[] args)
		throws IOException
	{
		new NClient().init();
	}
}
  • Selector API
  • SelectionKey  API

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转载自blog.csdn.net/qq_38003454/article/details/83505268
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