NIO-编程实战(二)

IT分享 2020-02-04

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NIO-关于的网络通信：

1、会将通道上的关注的事件注册到Selector管家上。

2、然后Selector会返回一个SelectionKey,方便后面进行轮询的。

3、将key自动加入keys的集合中去。

4、关注事件的发生。

5、做完下面的工作以后会专门select()返回，返回一个key，然后去执行对应的事件。

6、然后轮询处理看里面有没有处理相关的事情。做完以后会继续轮询。

只能SelectedKeys当中的一个key会触发事件。读的同时不能去写。

7、当做完的时候从selectedKeys中将它移除掉，如果不移除会重复的去执行这样的事件。

在程序中：首先看server端的代码如下：

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.ServerSocket;
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;

/**
 * 服务端接收客户端连接事件    SelectionKey.OP_ACCEPT(16)
 * 客户端连接服务端事件        SelectionKey.OP_CONNECT(8)
 * 读事件                    SelectionKey.OP_READ(1)
 * 写事件                    SelectionKey.OP_WRITE(4)
 *（2）NIO实现原理
 * 服务端和客户端各自维护一个管理通道的对象，我们称之为selector，
 * 该对象能检测一个或多个通道 (channel) 上的事件。我们以服务端为例，
 * 如果服务端的selector上注册了读事件，某时刻客户端给服务端发送了一些数据，
 * 阻塞I/O这时会调用read()方法阻塞地读取数据，
 * 而NIO的服务端会在selector中添加一个读事件。服务端的处理线程会轮询地访问selector，
 * 如果访问selector时发现有感兴趣的事件到达，则处理这些事件，如果没有感兴趣的事件到达，
 * 则处理线程会一直阻塞直到感兴趣的事件到达为止。
 */
public class NIOServer {

    /*标识数字*/
    private  int flag = 0;
    /*缓冲区大小*/
    private  int BLOCK = 4096;
    /*接受数据缓冲区*/
    private  ByteBuffer sendbuffer = ByteBuffer.allocate(BLOCK);
    /*发送数据缓冲区*/
    private  ByteBuffer receivebuffer = ByteBuffer.allocate(BLOCK);
    private  Selector selector;

    public NIOServer(int port) throws IOException {
        // 打开服务器套接字通道
        ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
        // 服务器配置为非阻塞，默认为阻塞的。
        serverSocketChannel.configureBlocking(false);
        // 检索与此通道关联的服务器套接字
        ServerSocket serverSocket = serverSocketChannel.socket();
        // 进行服务的绑定
        serverSocket.bind(new InetSocketAddress(port));
        // 通过open()方法找到Selector
        selector = Selector.open();
        // 注册到selector，等待连接
        serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
        System.out.println("Server Start----8888:");
    }


    // 监听
    private void listen() throws IOException {
        // 轮询IO事件
        while (true) {
            System.out.println("=====");
            // 选择一组键，并且相应的通道已经打开
            //此方法执行处于阻塞模式的选择操作。
            selector.select();
            System.out.println("===+++==");
            // 返回此选择器的已选择键集。
            Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();
            Iterator<SelectionKey> iterator = selectionKeys.iterator();
            while (iterator.hasNext()) {
                SelectionKey selectionKey = iterator.next();
                iterator.remove();
                handleKey(selectionKey);
            }
        }
    }

    // 处理请求
    private void handleKey(SelectionKey selectionKey) throws IOException {
        // 接受请求
        ServerSocketChannel server = null;
        SocketChannel client = null;
        String receiveText;
        String sendText;
        int count=0;
        // 测试此键的通道是否已准备好接受新的套接字连接。
        if (selectionKey.isAcceptable()) {
            System.out.println("_++++++");
            // 返回为之创建此键的通道。
            server = (ServerSocketChannel) selectionKey.channel();
            // 接受到此通道套接字的连接。
            // 此方法返回的套接字通道（如果有）将处于阻塞模式。
            client = server.accept();
            System.out.println("=============");
            // 配置为非阻塞
            client.configureBlocking(false);
            // 注册到selector，等待连接
            client.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
        } else if (selectionKey.isReadable()) {
            // 返回为之创建此键的通道。
            client = (SocketChannel) selectionKey.channel();
            //将缓冲区清空以备下次读取
            receivebuffer.clear();
            //读取服务器发送来的数据到缓冲区中
            count = client.read(receivebuffer);
            if (count > 0) {
                receiveText = new String( receivebuffer.array(),0,count);
                System.out.println("服务器端接受客户端数据--:"+receiveText);
                client.register(selector, SelectionKey.OP_WRITE);
            }
        } else if (selectionKey.isWritable()) {
            //将缓冲区清空以备下次写入
            sendbuffer.clear();
            // 返回为之创建此键的通道。
            client = (SocketChannel) selectionKey.channel();
            sendText="message from server--" + flag++;
            //向缓冲区中输入数据
            sendbuffer.put(sendText.getBytes());
            //将缓冲区各标志复位,因为向里面put了数据标志被改变要想从中读取数据发向服务器,就要复位
            sendbuffer.flip();
            //输出到通道
            client.write(sendbuffer);
            System.out.println("服务器端向客户端发送数据--："+sendText);
            client.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
        }
    }

    /**
     * @param args
     * @throws IOException
     */
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        int port = 8888;
        NIOServer server = new NIOServer(port);
        server.listen();
    }
}

运行的结果如下：

客户端的代码如下：

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.SocketChannel;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

public class NIOClient {

    /*标识数字*/
    private static int flag = 0;
    /*缓冲区大小*/
    private static int BLOCK = 4096;
    /*接受数据缓冲区*/
    private static ByteBuffer sendbuffer = ByteBuffer.allocate(BLOCK);
    /*发送数据缓冲区*/
    private static ByteBuffer receivebuffer = ByteBuffer.allocate(BLOCK);
    /*服务器端地址*/
    private final static InetSocketAddress SERVER_ADDRESS = new InetSocketAddress(
            "localhost", 8888);

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 打开socket通道
        SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
        // 设置为非阻塞方式
        socketChannel.configureBlocking(false);
        // 打开选择器
        Selector selector = Selector.open();
        // 注册连接服务端socket动作
        socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_CONNECT);
        // 连接
        socketChannel.connect(SERVER_ADDRESS);
        // 分配缓冲区大小内存

        Set<SelectionKey> selectionKeys;
        Iterator<SelectionKey> iterator;
        SelectionKey selectionKey;
        SocketChannel client;
        String receiveText;
        String sendText;
        int count=0;

        while (true) {
            //选择一组键，其相应的通道已为 I/O 操作准备就绪。
            //此方法执行处于阻塞模式的选择操作。
            selector.select();
            //返回此选择器的已选择键集。
            selectionKeys = selector.selectedKeys();
            //System.out.println(selectionKeys.size());
            iterator = selectionKeys.iterator();
            while (iterator.hasNext()) {
                selectionKey = iterator.next();
                if (selectionKey.isConnectable()) {
                    System.out.println("client connect");
                    client = (SocketChannel) selectionKey.channel();
                    // 判断此通道上是否正在进行连接操作。
                    // 完成套接字通道的连接过程。
                    if (client.isConnectionPending()) {
                        client.finishConnect();
                        System.out.println("完成连接!");
                        sendbuffer.clear();
                        sendbuffer.put("Hello,Server".getBytes());
                        sendbuffer.flip();
                        client.write(sendbuffer);
                    }
                    client.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
                } else if (selectionKey.isReadable()) {
                    client = (SocketChannel) selectionKey.channel();
                    //将缓冲区清空以备下次读取
                    receivebuffer.clear();
                    //读取服务器发送来的数据到缓冲区中
                    count=client.read(receivebuffer);
                    if(count>0){
                        receiveText = new String( receivebuffer.array(),0,count);
                        System.out.println("客户端接受服务器端数据--:"+receiveText);
                        client.register(selector, SelectionKey.OP_WRITE);
                    }

                } else if (selectionKey.isWritable()) {
                    sendbuffer.clear();
                    client = (SocketChannel) selectionKey.channel();
                    sendText = "message from client--" + (flag++);
                    sendbuffer.put(sendText.getBytes());
                    //将缓冲区各标志复位,因为向里面put了数据标志被改变要想从中读取数据发向服务器,就要复位
                    sendbuffer.flip();
                    client.write(sendbuffer);
                    System.out.println("客户端向服务器端发送数据--："+sendText);
                    client.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
                }
            }
            selectionKeys.clear();
        }
    }
}

运行的结果如下：一直循环和打印相应的数据.

革命尚未成功，继续努力！！！！。

如果觉的哪里不好的话，请各位大佬指出缺点，互相学习。

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