NIO完成网络编程
1. Selector——选择器老大
Selector
选择器
服务器可以执行与一个线程，运行Selector程序，进行监听操作
新连接、已经连接、读取数据、写入数据
Selector常用方法：
public static Selector Open();
得到一个选择器对象
public int select(long timeout);
监听所有注册通道，存在IO流操作是，会将对应的信息SelectionKey存入到内部的集合中，参数是一个超时时间
public Set<SelectionKey> selectionKeys();
返回当前Selector内部集合中保存的所有SelectionKey
2.SelectionKey
SelectionKey
表示Selector和网络通道之间的关系
int OP_ACCEPT; 16 需要连接
int OP_CONNECT; 8 已经连接
int OP_READ; 1 读取操作
int OP_WRITE; 4 写入操作
SelectionKey
public abstract Selector selector();
得到与之关联的 Selector 对象
public abstract SelectableChannel channel();
得到与之关联的通道
public final Object attachment();
得到与之关联的共享数据
public abstract SelectionKey interestOps(int ops);
设置或改变监听事件
public final boolean isAcceptable();
是否可以 accept
public final boolean isReadable();
是否可以读
public final boolean isWritable();
是否可以写
3.ServerSocketChannel
ServerSocketChannel
服务端Socket程序对应的Channel通道
常用方法：
public static ServerSocketChannel open();
开启服务器ServerSocketChannel通道，等于开始服务器程序
public final ServerSocketChannel bind(SocketAddress local);
设置服务器端端口号
public final SelectableChannel configureBlocking(boolean block);
设置阻塞或非阻塞模式， 取值 false 表示采用非阻塞模式
public SocketChannel accept();
[非阻塞]
获取一个客户端连接，并且得到对应的操作通道
public final SelectionKey register(Selector sel, int ops);
[重点方法]
注册当前选择器，并且选择监听什么事件
4.SocketChannel
SocketChannel
客户端Socket对应的Channel对象
常用方法：
public static SocketChannel open();
打卡一个Socket客户端Channel对象
public final SelectableChannel configureBlocking(boolean block)
这里可以设置是阻塞状态，还是非阻塞状态
false，表示非阻塞
public boolean connect(SocketAddress remote);
连接服务器
public boolean finishConnect();
如果connect连接失败，可以通过finishConnect继续连接
public int write(ByteBuffer buf);
写入数据到缓冲流中
public int read(ByteBuffer buf); 、
从缓冲流中读取数据
public final SelectionKey register(Selector sel, int ops, Object attechment);
注册当前SocketChannel，选择对应的监听操作，并且可以带有Object attachment参数
public final void close();
关闭SocketChannel
5.使用NIO完成一个客户端和服务器
5.1 完成客户端
package com.qfedu.a_tcpnio;
import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Scanner;
import java.util.concurrent.ThreadPoolExecutor;
/**
* 符合TCP协议，非阻塞IO NIO完成对应的客户端代码
*
* @author Anonymous 2020/3/16 15:10
*/
public class TcpNioClient {
public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
// 1. 得到一个网络通道
SocketChannel socket = SocketChannel.open();
// 2. 设置当前NIO采用的方式为非阻塞方式
socket.configureBlocking(false);
// 3. 确定服务器IP地址和对应程序端口号，创建一个InetSocketAddress对象
InetSocketAddress address = new InetSocketAddress("192.168.31.154", 8848);
// 4. 连接服务器
if (!socket.connect(address)) {
// 如果是false，表示连接失败，保持申请连接的状态
while (!socket.finishConnect()) {
// 因为采用NIO非阻塞方式，在获取等待连接的状态下，可以去做当前程序的其他操作。
System.out.println("保持呼叫服务器状态，但是我还能做点别的事情~~~ 等待2s继续申请连接~~~");
Thread.sleep(2000);
}
}
// 5. 准备一个数据存入到缓冲区
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap("你好，服务器，我在等你...".getBytes());
// 6. 通过SocketChannel 符合TCP协议Socket要求Channel对象发送
socket.write(buffer);
new Scanner(System.in).nextLine();
}
}
5.2 完成服务端
-
开启服务器
ServerScoketChannel -
开启Selector 大哥
Selector对象 -
服务器ServerSocketChannel bind监听端口号
8848端口 -
设置非阻塞状态
configureBlocking(false) -
Selector 注册–> ServerSocketChannel
register(selector, OP_ACCEPT); -
Selector大哥开始忙活
6.1 获取连接，注册对应的Socket
6.2 监听读写事件
6.2.1 读数据。客户端发送数据到服务器
6.2.2 写数据。发送数据数据给客户端
package com.qfedu.a_tcpnio;
import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.*;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
/**
* 使用ServerSocketChannel NIO非阻塞方式，完成服务端代码
*
* 1. 开启服务器
* ServerScoketChannel
* 2. 开启Selector 大哥
* Selector对象
* 3. 服务器ServerSocketChannel bind监听端口号
* 8848端口
* 4. 设置非阻塞状态
* configureBlocking(false)
* 5. ServerSocketChannel 注册--> Selector
* register(selector, OP_ACCEPT);
*
* 6. Selector大哥开始忙活
* 6.1 获取连接，注册对应的Socket
* 6.2 监听读写事件
* 6.2.1 读数据。客户端发送数据到服务器
* 6.2.2 写数据。发送数据数据给客户端
*
*
* @author Anonymous 2020/3/16 15:44
*/
public class TcpNioServer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 1. 开启服务器
ServerSocketChannel serverSocket = ServerSocketChannel.open();
// 2. 开启Selector 大哥
Selector selector = Selector.open();
// 3. 服务端代码绑定端口号
serverSocket.bind(new InetSocketAddress(8848));
// 4. 设置非阻塞状态
serverSocket.configureBlocking(false);
// 5. ServerSocketChannel 注册--> Selector 返回值是一个SelectionKey
// 并且明确当前Selector监听SelectionKey.OP_ACCEPT，监听连接服务器
serverSocket.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
// 6. 大哥干活
while (true) {
// 6.1 获取连接，注册对应的Socket
if (0 == selector.select(1000)) {
// 0 == selector.select(1000) 表示没有连接到客户端
System.out.println("ServerSocket提示，当前没有客户端搭理我，我自己默默的画圈圈~~~");
continue;
}
// 6.2 监听读写事件
// 得到当前Selector中所有的SelectionKey
Iterator<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys().iterator();
while (selectionKeys.hasNext()) {
SelectionKey selectionKey = selectionKeys.next();
// 6.2.1 判断客户端是一个连接请求 OP_ACCEPT
if (selectionKey.isAcceptable()) {
System.out.println("客户端请求连接!!!");
// 获取对应的Socket，只不过这里是获取对应的SocketChannel
SocketChannel socket = serverSocket.accept();
// 设置当前对应客户端的SocketChannel对象是一个非阻塞状态
socket.configureBlocking(false);
/*
注册当前Socket对象
selector 注册到当前的Selector【核心】
SelectionKey.OP_READ 选择当前Socket监听的操作内容是OP_READ 从当前Socket中读取数据
ByteBuffer.allocate(1024 * 4) attachment 补充参数，这里是给予当前Socket对象一个4KB 字节缓冲区对象
*/
socket.register(selector, SelectionKey.OP_READ, ByteBuffer.allocate(1024 * 4));
}
// 6.2.2 判断客户端目前是可读状态，获取客户端发送给服务器的数据
if (selectionKey.isReadable()) {
// 从SelectionKey 中获取对应的SocketChannel对象
SocketChannel socket = (SocketChannel) selectionKey.channel();
// 因为使用的是NIO，涉及到Channel和ByteBuffer，数据在缓冲区中
ByteBuffer buffer = (ByteBuffer) selectionKey.attachment();
// 读取数据。利用SocketChannel从缓冲中ByteBuffer中读取数据。
socket.read(buffer);
System.out.println("客户端发送数据:" + new String(buffer.array()));
}
// 处理完进行一个移除当前SelectionKey操作
selectionKeys.remove();
}
}
}
}
