socket通道

1）新的 socket 通道类可以运行非阻塞模式并且是可选择的，可以激活大程序（如

网络服务器和中间件组件）巨大的可伸缩性和灵活性。本节中我们会看到，再也没有

为每个 socket 连接使用一个线程的必要了，也避免了管理大量线程所需的上下文交换

开销。借助新的 NIO 类，一个或几个线程就可以管理成百上千的活动 socket 连接了

并且只有很少甚至可能没有性能损失。所有的 socket 通道类(DatagramChannel、

SocketChannel 和 ServerSocketChannel)都继承了位于 java.nio.channels.spi 包中

的 AbstractSelectableChannel。这意味着我们可以用一个 Selector 对象来执行

socket 通道的就绪选择（readiness selection）。

2）请注意 DatagramChannel 和 SocketChannel 实现定义读和写功能的接口而

ServerSocketChannel 不实现。ServerSocketChannel 负责监听传入的连接和创建新

的 SocketChannel 对象，它本身从不传输数据。

3）在我们具体讨论每一种 socket 通道前，您应该了解 socket 和 socket 通道之间

的关系。通道是一个连接 I/O 服务导管并提供与该服务交互的方法。就某个 socket 而

言，它不会再次实现与之对应的 socket 通道类中的 socket 协议 API，而 java.net 中

已经存在的 socket 通道都可以被大多数协议操作重复使用。

全部 socket 通道类（DatagramChannel、SocketChannel 和

ServerSocketChannel）在被实例化时都会创建一个对等 socket 对象。这些是我们所

熟悉的来自 java.net 的类（Socket、ServerSocket 和 DatagramSocket），它们已

经被更新以识别通道。对等 socket 可以通过调用 socket( )方法从一个通道上获取。

此外，这三个 java.net 类现在都有 getChannel( )方法。

4）要把一个 socket 通道置于非阻塞模式，我们要依靠所有 socket 通道类的公有

超级类：SelectableChannel。就绪选择（readiness selection）是一种可以用来查

询通道的机制，该查询可以判断通道是否准备好执行一个目标操作，如读或写。非阻

塞 I/O 和可选择性是紧密相连的，那也正是管理阻塞模式的 API 代码要在

SelectableChannel 超级类中定义的原因。

设置或重新设置一个通道的阻塞模式是很简单的，只要调用 configureBlocking( )方

法即可，传递参数值为 true 则设为阻塞模式，参数值为 false 值设为非阻塞模式。可

以通过调用 isBlocking( )方法来判断某个 socket 通道当前处于哪种模式。

AbstractSelectableChannel.java 中实现的 configureBlocking()方法如下：

 

非阻塞 socket 通常被认为是服务端使用的，因为它们使同时管理很多 socket 通道变

得更容易。但是，在客户端使用一个或几个非阻塞模式的 socket 通道也是有益处的，

例如，借助非阻塞 socket 通道，GUI 程序可以专注于用户请求并且同时维护与一个或

多个服务器的会话。在很多程序上，非阻塞模式都是有用的。

偶尔地，我们也会需要防止 socket 通道的阻塞模式被更改。API 中有一个

blockingLock( )方法，该方法会返回一个非透明的对象引用。返回的对象是通道实现

修改阻塞模式时内部使用的。只有拥有此对象的锁的线程才能更改通道的阻塞模式。

下面分别介绍这 3 个通道

ServerSocketChannel

ServerSocketChannel 是一个基于通道的 socket 监听器。它同我们所熟悉的

java.net.ServerSocket 执行相同的任务，不过它增加了通道语义，因此能够在非阻塞

模式下运行。

由于 ServerSocketChannel 没有 bind()方法，因此有必要取出对等的 socket 并使用

它来绑定到一个端口以开始监听连接。我们也是使用对等 ServerSocket 的 API 来根

据需要设置其他的 socket 选项。

同 java.net.ServerSocket 一样，ServerSocketChannel 也有 accept( )方法。一旦创

建了一个 ServerSocketChannel 并用对等 socket 绑定了它，然后您就可以在其中一

个上调用 accept()。如果您选择在 ServerSocket 上调用 accept( )方法，那么它会同

任何其他的 ServerSocket 表现一样的行为：总是阻塞并返回一个 java.net.Socket 对

象。如果您选择在 ServerSocketChannel 上调用 accept( )方法则会返回

SocketChannel 类型的对象，返回的对象能够在非阻塞模式下运行。

换句话说：

ServerSocketChannel 的 accept()方法会返回 SocketChannel 类型对象，

SocketChannel 可以在非阻塞模式下运行。

其它 Socket 的 accept()方法会阻塞返回一个 Socket 对象。如果

ServerSocketChannel 以非阻塞模式被调用，当没有传入连接在等待时，

ServerSocketChannel.accept( )会立即返回 null。正是这种检查连接而不阻塞的能力

实现了可伸缩性并降低了复杂性。可选择性也因此得到实现。我们可以使用一个选择

器实例来注册 ServerSocketChannel 对象以实现新连接到达时自动通知的功能。

以下代码演示了如何使用一个非阻塞的 accept( )方法：

@Test
public void serverSocketTest() throws Exception {
    int port = 1001;
    ByteBuffer wrap = ByteBuffer.wrap("SocketDemoTest".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));
 
    ServerSocketChannel open = ServerSocketChannel.open();
    //绑定
    open.socket().bind(new InetSocketAddress(port));
    //设置非阻塞模式
    open.configureBlocking(false);
 
    while (true) {
        LOGGER.info("waiting connection~~~");
        SocketChannel accept = open.accept();
        if (accept == null) {
            LOGGER.info("null");
            Thread.sleep(2000);
        } else {
            LOGGER.info("incoming connection from :{}", accept.getRemoteAddress());
            //指针0
            wrap.rewind();
            accept.write(wrap);
            accept.close();
        }
    }
 
}

（1）打开 ServerSocketChannel

通过调用 ServerSocketChannel.open() 方法来打开 ServerSocketChannel.

ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();

2）关闭 ServerSocketChannel

通过调用 ServerSocketChannel.close() 方法来关闭 ServerSocketChannel.

serverSocketChannel.close();

3）监听新的连接

通过 ServerSocketChannel.accept() 方法监听新进的连接。当 accept()方法返回时

候,它返回一个包含新进来的连接的 SocketChannel。因此, accept()方法会一直阻塞

到有新连接到达。

通常不会仅仅只监听一个连接,在 while 循环中调用 accept()方法. 如下面的例子：

 4）阻塞模式

会在 SocketChannel sc = ssc.accept();这里阻塞住进程。

（5）非阻塞模式

ServerSocketChannel 可以设置成非阻塞模式。在非阻塞模式下，accept() 方法会立

刻返回，如果还没有新进来的连接,返回的将是 null。 因此，需要检查返回的

SocketChannel 是否是 null.如：