基本介绍
1) Java 的 NIO， 用非阻塞的 IO 方式。 可以用一个线程， 处理多个的客户端连接， 就会使用到 Selector(选择器)
2) Selector 能够检测多个注册的通道上是否有事件发生(注意:多个 Channel 以事件的方式可以注册到同一个Selector)， 如果有事件发生， 便获取事件然后针对每个事件进行相应的处理。 这样就可以只用一个单线程去管
理多个通道， 也就是管理多个连接和请求。
3) 只有在 连接/通道 真正有读写事件发生时， 才会进行读写， 就大大地减少了系统开销， 并且不必为每个连接都创建一个线程， 不用去维护多个线程
4) 避免了多线程之间的上下文切换导致的开销
Selector 示意图和特点说明
说明如下：
1) Netty 的 IO 线程 NioEventLoop 聚合了 Selector(选择器， 也叫多路复用器)， 可以同时并发处理成百上千个客户端连接。
2) 当线程从某客户端 Socket 通道进行读写数据时， 若没有数据可用时， 该线程可以进行其他任务。
3) 线程通常将非阻塞 IO 的空闲时间用于在其他通道上执行 IO 操作， 所以单独的线程可以管理多个输入和输出通道。
4) 由于读写操作都是非阻塞的， 这就可以充分提升 IO 线程的运行效率， 避免由于频繁 I/O 阻塞导致的线程挂起。
5) 一个 I/O 线程可以并发处理 N 个客户端连接和读写操作， 这从根本上解决了传统同步阻塞 I/O 一连接一线程模型， 架构的性能、 弹性伸缩能力和可靠性都得到了极大的提升
Selector 类相关方法
Selector 类是一个抽象类, 常用方法和说明如下:
注意事项
1) NIO 中的 ServerSocketChannel 功能类似 ServerSocket， SocketChannel 功能类似 Socket
2) selector 相关方法说明
selector.select()//阻塞
selector.select(1000);//阻塞 1000 毫秒， 在 1000 毫秒后返回
selector.wakeup();//唤醒 selector
selector.selectNow();//不阻塞， 立马返还
NIO 非阻塞 网络编程原理分析图
NIO 非阻塞 网络编程相关的(Selector、 SelectionKey、 ServerScoketChannel 和 SocketChannel) 关系梳理图
对上图的说明:
1) 当客户端连接时， 会通过 ServerSocketChannel 得到 SocketChannel
2) Selector 进行监听 select 方法, 返回有事件发生的通道的个数.
3) 将 socketChannel 注册到 Selector 上, register(Selector sel, int ops), 一个 selector 上可以注册多个 SocketChannel
4) 注册后返回一个 SelectionKey, 会和该 Selector 关联(集合)
5) 进一步得到各个 SelectionKey (有事件发生)
6) 在通过 SelectionKey 反向获取 SocketChannel , 方法 channel()
7) 可以通过 得到的 channel , 完成业务处理。
NIO 非阻塞 网络编程快速入门
案例要求:
1) 编写一个 NIO 入门案例， 实现服务器端和客户端之间的数据简单通讯（非阻塞）
2) 目的： 理解 NIO 非阻塞网络编程机制
3) 看代码演示
NIOServer
import java.net.InetSocketAddress; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.channels.*; import java.util.Iterator; import java.util.Set; public class NIOServer { public static void main(String[] args) throws Exception{ //创建 ServerSocketChannel -> ServerSocket ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open(); //得到一个 Selecor 对象 Selector selector = Selector.open(); //绑定一个端口 6666, 在服务器端监听 serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(6666)); //设置为非阻塞 serverSocketChannel.configureBlocking(false); //把 serverSocketChannel 注册到 selector 关心 事件为 OP_ACCEPT serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT); //循环等待客户端连接 while (true) { //这里我们等待 1 秒， 如果没有事件发生, 返回 if(selector.select(1000) == 0) { //没有事件发生 System.out.println("服务器等待了 1 秒， 无连接"); continue; } //如果返回的>0, 就获取到相关的 selectionKey 集合 //1.如果返回的>0， 表示已经获取到关注的事件 //2. selector.selectedKeys() 返回关注事件的集合 // 通过 selectionKeys 反向获取通道 Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys(); //遍历 Set<SelectionKey>, 使用迭代器遍历 Iterator<SelectionKey> keyIterator = selectionKeys.iterator(); while (keyIterator.hasNext()) { //获取到 SelectionKey SelectionKey key = keyIterator.next(); //根据 key 对应的通道发生的事件做相应处理 if(key.isAcceptable()) { //如果是 OP_ACCEPT, 有新的客户端连接 //该该客户端生成一个 SocketChannel SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept(); System.out.println(" 客 户 端 连 接 成 功 生 成 了 一 个 socketChannel " + socketChannel.hashCode()); //将 SocketChannel 设置为非阻塞 socketChannel.configureBlocking(false); //将 socketChannel 注册到 selector, 关注事件为 OP_READ， 同时给 socketChannel //关联一个 Buffer socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ, ByteBuffer.allocate(1024)); } if( key.isReadable()) { //发生 OP_READ //通过 key 反向获取到对应 channel SocketChannel channel = (SocketChannel)key.channel(); //获取到该 channel 关联的 buffer ByteBuffer buffer = (ByteBuffer)key.attachment(); channel.read(buffer); System.out.println("form 客户端 " + new String(buffer.array())); } // 手动从集合中移动当前的 selectionKey, 防止重复操作 keyIterator.remove(); } } } }