基于NIO的Socket通信
一、NIO模式的基本原理：
服务端：
首先，服务端打开一个通道（ServerSocketChannel），并向通道中注册一个通道调度器（Selector）；然后向通道调度器注册感兴趣的事件SelectionKey(如：OP_ACCEPT)，接着就可以使用通道调度器（Selector）轮询通道（ServerSocketChannel）上注册的事件，并进行相应的处理。
客户端：
客户端在请求与服务端通信时，也可以像服务器端一样注册感兴趣的事件（比服务端少了SelectionKey.OP_ACCEPT事件），并通过轮询来处理指定的事件，而不必阻塞。
服务端和客户端各自维护一个通道调度器（Selector）对象，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，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。
二、基于NIO的简单Socket通信实例
服务端：
package cn.nio; 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.ServerSocketChannel; import java.nio.channels.SocketChannel; import java.util.Iterator; /** * * @author*/ public class NIOServer { //通道调度器 private Selector selector; /** * 获得一个ServerSocket通道，并对该通道做一些初始化的工作 * @param port 绑定的端口号 * @throws IOException */ public void initServer(int port) throws IOException { // 获得一个ServerSocket通道 ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open(); // 设置通道为非阻塞 serverChannel.configureBlocking(false); // 将该通道对应的ServerSocket绑定到port端口 serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port)); // 获得一个通道调度器 this.selector = Selector.open(); //将通道调度器和该通道绑定，并为该通道注册SelectionKey.OP_ACCEPT事件,注册该事件后， //当该事件到达时，selector.select()会返回，如果该事件没到达selector.select()会一直阻塞。 serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT); } /** * 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 */ @SuppressWarnings("unchecked") public void listen() throws IOException { System.out.println("server start success"); // 轮询访问selector while (true) { //当注册的事件到达时，方法返回；否则,该方法会一直阻塞 selector.select(); // 获得selector中选中的项的迭代器，选中的项为注册的事件 Iterator ite = this.selector.selectedKeys().iterator(); while (ite.hasNext()) { SelectionKey key = (SelectionKey) ite.next(); // 删除已选的key,以防重复处理 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); //在这里可以给客户端发送信息哦 channel.write(ByteBuffer.wrap(new String("send a message to client").getBytes())); //在和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); } } } } /** * 处理读取客户端发来的信息 的事件 * @param key * @throws IOException */ public void read(SelectionKey key) throws IOException{ // 服务器可读取消息:得到事件发生的Socket通道 SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel(); // 创建读取的缓冲区 ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10); channel.read(buffer); byte[] data = buffer.array(); String msg = new String(data).trim(); System.out.println("received message from client："+msg); ByteBuffer outBuffer = ByteBuffer.wrap(msg.getBytes()); channel.write(outBuffer);// 将消息回送给客户端 } /** * 启动服务端测试 * @throws IOException */ public static void main(String[] args) throws IOException { NIOServer server = new NIOServer(); server.initServer(8000); server.listen(); } }
客户端：
1 package com.nio; 2 3 import java.io.IOException; 4 import java.net.InetSocketAddress; 5 import java.nio.ByteBuffer; 6 import java.nio.channels.SelectionKey; 7 import java.nio.channels.Selector; 8 import java.nio.channels.SocketChannel; 9 import java.util.Iterator; 10 11 /** 12 * 13 * @author 14 */ 15 public class NIOClient { 16 //通道调度器 17 private Selector selector; 18 19 /** 20 * 获得一个Socket通道，并对该通道做一些初始化的工作 21 * @param ip 连接的服务器的ip 22 * @param port 连接的服务器的端口号 23 * @throws IOException 24 */ 25 public void initClient(String ip,int port) throws IOException { 26 // 获得一个Socket通道 27 SocketChannel channel = SocketChannel.open(); 28 // 设置通道为非阻塞 29 channel.configureBlocking(false); 30 // 获得一个通道调度器 31 this.selector = Selector.open(); 32 33 // 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 34 //用channel.finishConnect();才能完成连接 35 channel.connect(new InetSocketAddress(ip,port)); 36 //将通道调度器和该通道绑定，并为该通道注册SelectionKey.OP_CONNECT事件。 37 channel.register(selector, SelectionKey.OP_CONNECT); 38 } 39 40 /** 41 * 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 42 * @throws IOException 43 */ 44 @SuppressWarnings("unchecked") 45 public void listen() throws IOException { 46 // 轮询访问selector 47 while (true) { 48 selector.select(); 49 // 获得selector中选中的项的迭代器 50 Iterator ite = this.selector.selectedKeys().iterator(); 51 while (ite.hasNext()) { 52 SelectionKey key = (SelectionKey) ite.next(); 53 // 删除已选的key,以防重复处理 54 ite.remove(); 55 // 连接事件发生 56 if (key.isConnectable()) { 57 SocketChannel channel = (SocketChannel) key 58 .channel(); 59 // 如果正在连接，则完成连接 60 if(channel.isConnectionPending()){ 61 channel.finishConnect(); 62 63 } 64 // 设置成非阻塞 65 channel.configureBlocking(false); 66 67 //在这里可以给服务端发送信息哦 68 channel.write(ByteBuffer.wrap(new String("send a message to server").getBytes())); 69 //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。 70 channel.register(this.selector, SelectionKey.OP_READ); 71 72 // 获得了可读的事件 73 } else if (key.isReadable()) { 74 read(key); 75 } 76 77 } 78 79 } 80 } 81 /** 82 * 处理读取服务端发来的信息 的事件 83 * @param key 84 * @throws IOException 85 */ 86 public void read(SelectionKey key) throws IOException{ 87 //和服务端的read方法一样 88 } 89 90 91 /** 92 * 启动客户端测试 93 * @throws IOException 94 */ 95 public static void main(String[] args) throws IOException { 96 NIOClient client = new NIOClient(); 97 client.initClient("localhost",8000); 98 client.listen(); 99 } 100 101 }
