java NIO之Selector

    Selector是java NIO的核心，通过Selector实现非阻塞式IO。一个Selector可以对应多个不同类型的Channel，并且以SelectedKey进行标记管理。换句话说，Selector只管理SelectedKey而直接管理Channel。

    Selector对象中有三个集合，分别是key set,selected-key set和cancelled-key set。key set就是Selector中所有注册了的Channel的代表，每当selector注册进一个Channel，就会在key set中增加一个SelectedKey；Selected-key set是key set的一个子集，存放的是准备好至少一项操作（accpt，connect，write，read）的key；cancelled-key set则是存放下一次select操作时会被移除的key，也是key set的一个子集。key set可以手动移除，但是不能直接增加，移除时不会直接移除，而是标记到cancelled-key set中，准备下次select操作时移除。

select操作：

select操作引发selected-key set的增删，以及引发key set和cancelled-key set的删除。select操作有select(), select(long), and selectNow(）几个，每个select操作分三步：

1.从所有set中移除cancelled-key set中的key，清空cancelled-key set；

2.询问底层的操作系统，key set中剩下的key是否已经准备好它们的interest set中指明的操作，如果有至少一项操作准备好，则分两种情况：

1）如果该key原来不在selected-key set，则先清空该key原来的ready- set，并把已经就绪的操作标记放入到该key新的ready-set中，并且将该key放入到selected-key set中。

2）如果该key原来就已经在selected-key set中，则更新该key的ready- set以标记新的查询到的就绪操作，并且保留原来的标记。

如果某个key的interest-set为空，则不询问操作系统，也就没有后续的步骤了。

3.如果在步骤2进行的过程中有key被加入到了cancelled-key set中，则执行步骤1的操作。

IO阻塞与否，就是在select操作中表现出来的。

关于多线程同步

selector本身是线程安全的，但是它的set不是同步set，所以如果直接操作set，则不能保证线程安全，如果要直接操作各个set，需要客户代码对set本身实施同步策略。select操作对selector 自身, key set, selected-key set做了同步措施，对cancelled-key set的1、3步操作也是同步的。

因为key的cancel以及channel的关闭随时都有可能发生，而他们的状态只能在下一次select操作的时候才能够被监测到并更新，所以，应用程序代码要注意多线程同步问题，避免其它线程去改变channel或者key的状态（如关闭一个channel）,否则通过Selector的selectedKeys方法返回的selected-key set中的key，可能也是不可用的，因为selectedKeys只能保证在调用的时候key是就绪的，但是不保证之后该key没有被修改（比如channel被关闭）。