java 1.4之后,有了NIO,很有意思。。。
介绍NIO,需要介绍一些基本的概念:
Reactor模式
Selector
Selector(选择器)是Java NIO中能够检测一到多个NIO通道,并能够知晓通道是否为诸如读写事件做好准备的组件。
这样,一个单独的线程可以管理多个channel,从而管理多个网络连接。
这个组件,是与操作系统相关的,充分利用操作系统API,非常本地化的实现。
Channel
Java NIO的通道类似流,但又有些不同:
既可以从通道中读取数据,又可以写数据到通道。但流的读写通常是单向的。
通道可以异步地读写。
通道中的数据总是要先读到一个Buffer,或者总是要从一个Buffer中写入。
Buffer
容量(Capacity )
缓冲区能够容纳的数据元素的最大数量。这一容量在缓冲区创建时被设定,并且永远不能被改变。
上界(Limit)
缓冲区的第一个不能被读或写的元素。或者说,缓冲区中现存元素的计数。
位置(Position )
下一个要被读或写的元素的索引。位置会自动由相应的 get( )和put( )函数更新。
标记(Mark )
一个备忘位置。调用 mark( )来设定 mark = postion。调用 reset( )设定 position = mark。标记在设定前是未定义的(undefined )。
相等的Buffer
不相等的Buffer
推荐一本书:Java NIO,有中文译本,有电子书。见本文附件。
看Demo:
Server端:
package me.hello.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; /** * God Bless You! * Author: Fangniude * Date: 2013-07-11 */ public class NioServer { //通道管理器 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)); // 获得一个通道管理器 this.selector = Selector.open(); //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); System.out.println("Server已经启动,监听端口: " + port + ", 等待客户端注册。。。"); } /** * 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 { // 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("向客户端发送了一条信息").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); System.out.println("有一个客户端注册上来了。。。"); System.out.println("Client:" + channel.getRemoteAddress()); System.out.println("Server:" + channel.getLocalAddress()); System.out.println("\n等待客户端输入。。。"); } else if (key.isReadable()) { // 获得了可读的事件 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(100); channel.read(buffer); byte[] data = buffer.array(); String msg = new String(data).trim(); System.out.println("服务端收到信息:" + msg); ByteBuffer outBuffer = ByteBuffer.wrap(("Server已收到刚发送的:" + msg).getBytes()); channel.write(outBuffer);// 将消息回送给客户端 System.out.println("\n等待客户端输入。。。"); } /** * 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(); } }
Client端:
package me.hello.nio; import java.io.BufferedReader; import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; 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; /** * God Bless You! * Author: Fangniude * Date: 2013-07-11 */ public class NioClient { //通道管理器 private Selector selector; private BufferedReader sin = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); /** * 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); System.out.println("已经与Server建立连接。。。。"); System.out.println("\n请输入要发送的信息:"); } /** * 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 { // 轮询访问selector while (true) { 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 String input = sin.readLine(); channel.write(ByteBuffer.wrap(input.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); } } } } /** * 处理读取服务端发来的信息 的事件 * * @param key * @throws IOException */ public void read(SelectionKey key) throws IOException { // 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(100); channel.read(buffer); byte[] data = buffer.array(); String msg = new String(data).trim(); System.out.println(msg); System.out.println("\n请输入要发送的信息:"); String input = sin.readLine(); ByteBuffer outBuffer = ByteBuffer.wrap(input.getBytes()); channel.write(outBuffer); } /** * 启动客户端测试 * * @throws IOException */ public static void main(String[] args) throws IOException { NioClient client = new NioClient(); client.initClient("localhost", 8000); client.listen(); } }
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