3、NIO详解之服务端和客户端通信

前言

上一节，我们大致介绍了NIO的使用，现在利用一个客户端和服务端的代码重点看看

1、服务端和客户端的通道注册准备

1.1 服务端、获取一个服务端的ServerSocketChannel通道并注册到Selector上

1、 SelectionKey设置为ServerSocketChannel准备好接收新连接
2、注意这里的通道是用的ServerSocketChannel

        serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);


public class NIOServer {
    // 通道管理器
    private Selector selector;

    public void initServer(int port) throws Exception {
        // 获得一耳光通道管理器
        this.selector = Selector.open();

        // 获得一个ServerSocket通道
        ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open();
        // 设置通道为 非阻塞
        serverChannel.configureBlocking(false);
        // 将该通道对于的serverSocket绑定到port端口
        serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port));

        // 将通道管理器和该通道绑定，并为该通道注册selectionKey.OP_ACCEPT事件
        // 注册该事件后，当事件到达的时候，selector.select()会返回，
        // 如果事件没有到达selector.select()会一直阻塞

        serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
    }
}

1.2、客户端获取一个SocketChannel通道并注册到Selector上

1、SelectKey设置为连接
2、注意这里的通道是用的SocketChannel

channel.register(selector, SelectionKey.OP_CONNECT);


public class NIOClient {

    // 通道管理器
    private Selector selector;

    /**
     * * // 获得一个Socket通道，并对该通道做一些初始化的工作 * @param ip 连接的服务器的ip // * @param port
     * 连接的服务器的端口号 * @throws IOException
     */
    public void initClient(String ip, int port) throws IOException { // 获得一个Socket通道
        SocketChannel channel = SocketChannel.open(); // 设置通道为非阻塞
        channel.configureBlocking(false); // 获得一个通道管理器
        this.selector = Selector.open(); // 客户端连接服务器,其实方法执行并没有实现连接，需要在listen()方法中调
        // 用channel.finishConnect();才能完成连接
        channel.connect(new InetSocketAddress(ip, port));
        // 将通道管理器和该通道绑定，并为该通道注册SelectionKey.OP_CONNECT事件。
        channel.register(selector, SelectionKey.OP_CONNECT);
    }
}

2、服务端接收客户端端连接

1、通过判断客户端请求链接事件

if (key.isAcceptable()) {

}

2、获取客户端的通道并准备通信

ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel) key.channel();
// 获得和客户端连接的通道
SocketChannel channel = server.accept();
// 设置成非阻塞
channel.configureBlocking(false);
// 在这里可以发送消息给客户端
channel.write(ByteBuffer.wrap(new String("hello client").getBytes()));
// 在客户端 连接成功之后，为了可以接收到客户端的信息，需要给通道设置读的权限
channel.register(this.selector, SelectionKey.OP_READ);
// 获得了可读的事件

// 采用轮训的方式监听selector上是否有需要处理的事件，如果有，进行处理
public void listen() throws Exception {
    System.out.println("start server");
    // 轮询访问selector
    while (true) {
        // 当注册事件到达时，方法返回，否则该方法会一直阻塞
        selector.select();
        // 获得selector中选中的相的迭代器，选中的相为注册的事件
        Iterator ite = this.selector.selectedKeys().iterator();
        while (ite.hasNext()) {
            SelectionKey key = (SelectionKey) ite.next();
            // 删除已选的key 以防重负处理
            ite.remove();
            // 客户端请求连接事件
            if (key.isAcceptable()) {
                ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel) key.channel();
                // 获得和客户端连接的通道
                SocketChannel channel = server.accept();
                // 设置成非阻塞
                channel.configureBlocking(false);
                // 在这里可以发送消息给客户端
                channel.write(ByteBuffer.wrap(new String("hello client").getBytes()));
                // 在客户端 连接成功之后，为了可以接收到客户端的信息，需要给通道设置读的权限
                channel.register(this.selector, SelectionKey.OP_READ);
                // 获得了可读的事件

            } else if (key.isReadable()) {
                read(key);
            }

        }
    }
}

3、客户端链接客户端

1、判断客户端selectKey状态并，成功连接

if (channel.isConnectionPending()) {
    channel.finishConnect();
} // 设置成非阻塞

2、连接成功之后，设置为只读取的事件

channel.write(ByteBuffer.wrap(new String("hello server!").getBytes()));
// 在和服务端连接成功之后，为了可以接收到服务端的信息，需要给通道设置读的权限。
channel.register(this.selector, SelectionKey.OP_READ); // 获得了可读的事件

/**
 * * // 采用轮询的方式监听selector上是否有需要处理的事件，如果有，则进行处理 * @throws // IOException
 * @throws Exception
 */
@SuppressWarnings("unchecked")
public void listen() throws Exception { // 轮询访问selector
    while (true) {
        // 选择一组可以进行I/O操作的事件，放在selector中,客户端的该方法不会阻塞，
        // 这里和服务端的方法不一样，查看api注释可以知道，当至少一个通道被选中时，
        // selector的wakeup方法被调用，方法返回，而对于客户端来说，通道一直是被选中的
        selector.select(); // 获得selector中选中的项的迭代器
        Iterator ite = this.selector.selectedKeys().iterator();
        while (ite.hasNext()) {
            SelectionKey key = (SelectionKey) ite.next(); // 删除已选的key,以防重复处理
            ite.remove(); // 连接事件发生
            if (key.isConnectable()) {
                SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel(); // 如果正在连接，则完成连接
                if (channel.isConnectionPending()) {
                    channel.finishConnect();
                } // 设置成非阻塞
                channel.configureBlocking(false);
                // 在这里可以给服务端发送信息哦
                channel.write(ByteBuffer.wrap(new String("hello server!").getBytes()));
                // 在和服务端连接成功之后，为了可以接收到服务端的信息，需要给通道设置读的权限。
                channel.register(this.selector, SelectionKey.OP_READ); // 获得了可读的事件
            } else if (key.isReadable()) {
                read(key);
            }
        }
    }
}

4、服务端和客户端直接的信息发送

4.1、服务端

private void read(SelectionKey key) throws Exception {
    SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel();
    // 穿件读取的缓冲区
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);
    channel.read(buffer);
    byte[] data = buffer.array();
    String msg = new String(data).trim();
    System.out.println("client receive msg from server:" + msg);
    ByteBuffer outBuffer = ByteBuffer.wrap(msg.getBytes());
    channel.write(outBuffer);

}

4.2、客户端

private void read(SelectionKey key) throws Exception {
    SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel();
    // 穿件读取的缓冲区
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);
    channel.read(buffer);
    byte[] data = buffer.array();
    String msg = new String(data).trim();
    System.out.println("client receive msg from server:" + msg);
    ByteBuffer outBuffer = ByteBuffer.wrap(msg.getBytes());
    channel.write(outBuffer);
}