Java非阻塞I/O模型之NIO说明

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导读	在了解 NIO (Non-Block I/O) 非阻塞 I / O 模型之前, 我们可以先了解一下原始的 BIO(Block I/O) 阻塞 I / O 模型,NIO 模型能够以非阻塞的方式更好的利用服务器资源, 需要的朋友可以参考下

组件说明

（1）Channel：NIO 模型中的管道，管道是链接建立和通信的重要组件，我们可以理解管道是一个容器环境，我们所有的 I / O 的建立读取都可以在这个容器中进行

（2）Selector：NIO 中的选择器，NIO 是由事件驱动的，当有链接事件或者读取事件发生时，这个事件可以注册到这个选择器上，并且最终被我们检测到。

（3）SelectionKey：我们可以在 Selector 中进行检测是否有 SelectionKey 产生，并且根据这个 SelectionKey 中的信息判断时什么事件发生了。

代码说明

（1）开启 ServerSocketChannel，并开始监听

// 初始化一个网络地址，并绑定 7000 端口号
InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress(7000);
//ServerSocketChannel.open() 方法实例化一个 ServerSocketChannel 对象
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
//serverSocketChannel 绑定初始化的网络地址，并开始监听
serverSocketChannel.socket().bind(inetSocketAddress);
// 将这个通道设置为非阻塞的
serverSocketChannel.configureBlocking(false);

（2）初始化选择器，并将这个选择器注册到上面的网络通道中

// 得到一个 Selector 对象
Selector selector = Selector.open();
// 在 channel 上注册 selector，并且告诉这个选择器初始应该监听的事件，//SelectionKey.OP_ACCEPT 为监听链接进入的事件，初始化并不监听数据读取的事件
//SelectionKey.OP_READ 事件读取事件，需要在有链接进入时，配合链接一起注册
serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

（3）主循环

// 循环等待客户端链接
while(true){
     // 等待 1 秒，1 秒内没有链接事件发生，直接返回
     if(selector.select(1000)==0){System.out.println("服务器等待了 1 秒，无连接进入");
         continue;
      }
      // 有事件发生，拿到集合
      //selector.selectedKeys() 关注事件的集合
      // 通过这个可以反向获取通道
      Set selectionKeys = selector.selectedKeys();
 
      // 遍历集合，使用迭代器
      Iterator keyIterator = selectionKeys.iterator();
      while(keyIterator.hasNext()){
           // 获取事件 key
           SelectionKey key = keyIterator.next();
           // 根据 key 对应的通道发生的事件做相应的处理
           if(key.isAcceptable()){
               // 如果是 ACCEPT 事件，客户端链接
               // 传统的 accept() 是阻塞的，但是在 NIO 中，当 key.isAcceptable() 方法返回 true 的时候，这个链接就已经存在了，所以 accept() 会立刻执行
               SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
               socketChannel.configureBlocking(false);
               // 将当前的 socketChannel 注册的 selector, 关注事件为 READ，同时给 Channel 关联一个 Buffer
               SelectionKey register = socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ, ByteBuffer.allocate(128));
 
           }else if(key.isReadable()){
               // 发生了 READ 事件
               // 通过 key 反向获取 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("From 客户端："+new String(buffer.array()));
 
           }
 
           // 手动在集合中移除当前的 SelectionKey 否则可能会出现重复操作
           keyIterator.remove();}
 
 
}

总结

（1）使用一个事件驱动的方式，在没有事件发生的时候，服务器可以去做一些自己需要做的事。

（2）当有事件发生的时候，通过 Selector 去关心是什么事件。

（3）甚至不需要使用多线程，就能同时处理更多的链接请求。

（4）当然我们也可以配合多线程，来更有效的利用服务器资源，满足需求更复杂，请求更多的场景。

（5）NIO 是 Netty 的基础，读者可以多手动编写一下 NIO 的实现，来更深的了解 Netty。