這篇文章主要講解了“java NIO selector是什么”,文中的講解內(nèi)容簡單清晰,易于學(xué)習(xí)與理解,下面請大家跟著小編的思路慢慢深入,一起來研究和學(xué)習(xí)“java NIO selector是什么”吧!
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Selector(選擇器)是Java NIO中能夠檢測一到多個NIO通道,并能夠知曉通道是否為諸如讀寫事件做好準(zhǔn)備的組件。這樣,一個單獨的線程可以管理多個channel,從而管理多個網(wǎng)絡(luò)連接。
僅用單個線程來處理多個Channels的好處是,只需要更少的線程來處理通道。事實上,可以只用一個線程處理所有的通道。對于操作系統(tǒng)來說,線程之間上下文切換的開銷很大,而且每個線程都要占用系統(tǒng)的一些資源(如內(nèi)存)。因此,使用的線程越少越好。
但是,需要記住,現(xiàn)代的操作系統(tǒng)和CPU在多任務(wù)方面表現(xiàn)的越來越好,所以多線程的開銷隨著時間的推移,變得越來越小了。實際上,如果一個CPU有多個內(nèi)核,不使用多任務(wù)可能是在浪費CPU能力。不管怎么說,關(guān)于那種設(shè)計的討論應(yīng)該放在另一篇不同的文章中。在這里,只要知道使用Selector能夠處理多個通道就足夠了。
下面是單線程使用一個Selector處理3個channel的示例圖:
通過調(diào)用Selector.open()方法創(chuàng)建一個Selector,如下:
Selector selector = Selector.open();
為了將Channel和Selector配合使用,必須將channel注冊到selector上。通過SelectableChannel.register()方法來實現(xiàn),如下:
channel.configureBlocking(false); SelectionKey key = channel.register(selector,Selectionkey.OP_READ);
與Selector一起使用時,Channel必須處于非阻塞模式下。這意味著不能將FileChannel與Selector一起使用,因為FileChannel不能切換到非阻塞模式。而套接字通道都可以。
注意register()方法的第二個參數(shù)。這是一個“interest集合”,意思是在通過Selector監(jiān)聽Channel時對什么事件感興趣。可以監(jiān)聽四種不同類型的事件:
Connect
Accept
Read
Write
通道觸發(fā)了一個事件意思是該事件已經(jīng)就緒。所以,某個channel成功連接到另一個服務(wù)器稱為“連接就緒”。一個server socket channel準(zhǔn)備好接收新進入的連接稱為“接收就緒”。一個有數(shù)據(jù)可讀的通道可以說是“讀就緒”。等待寫數(shù)據(jù)的通道可以說是“寫就緒”。
這四種事件用SelectionKey的四個常量來表示:
SelectionKey.OP_CONNECT
SelectionKey.OP_ACCEPT
SelectionKey.OP_READ
SelectionKey.OP_WRITE
如果你對不止一種事件感興趣,那么可以用“位或”操作符將常量連接起來,如下:
int interestSet = SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE;
在下面還會繼續(xù)提到interest集合。
在上一小節(jié)中,當(dāng)向Selector注冊Channel時,register()方法會返回一個SelectionKey對象。這個對象包含了一些你感興趣的屬性:
interest集合
ready集合
Channel
Selector
附加的對象(可選)
下面我會描述這些屬性。
就像向Selector注冊通道一節(jié)中所描述的,interest集合是你所選擇的感興趣的事件集合??梢酝ㄟ^SelectionKey讀寫interest集合,像這樣:
int interestSet = selectionKey.interestOps();boolean isInterestedInAccept = (interestSet & SelectionKey.OP_ACCEPT) == SelectionKey.OP_ACCEPT;boolean isInterestedInConnect = interestSet & SelectionKey.OP_CONNECT;boolean isInterestedInRead = interestSet & SelectionKey.OP_READ;boolean isInterestedInWrite = interestSet & SelectionKey.OP_WRITE;
可以看到,用“位與”操作interest 集合和給定的SelectionKey常量,可以確定某個確定的事件是否在interest 集合中。
ready 集合是通道已經(jīng)準(zhǔn)備就緒的操作的集合。在一次選擇(Selection)之后,你會首先訪問這個ready set。Selection將在下一小節(jié)進行解釋??梢赃@樣訪問ready集合:
int readySet = selectionKey.readyOps();
可以用像檢測interest集合那樣的方法,來檢測channel中什么事件或操作已經(jīng)就緒。但是,也可以使用以下四個方法,它們都會返回一個布爾類型:
selectionKey.isAcceptable(); selectionKey.isConnectable(); selectionKey.isReadable(); selectionKey.isWritable();
從SelectionKey訪問Channel和Selector很簡單。如下:
Channel channel = selectionKey.channel(); Selector selector = selectionKey.selector();
可以將一個對象或者更多信息附著到SelectionKey上,這樣就能方便的識別某個給定的通道。例如,可以附加 與通道一起使用的Buffer,或是包含聚集數(shù)據(jù)的某個對象。使用方法如下:
selectionKey.attach(theObject); Object attachedObj = selectionKey.attachment();
還可以在用register()方法向Selector注冊Channel的時候附加對象。如:
SelectionKey key = channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ, theObject);
一旦向Selector注冊了一或多個通道,就可以調(diào)用幾個重載的select()方法。這些方法返回你所感興趣的事件(如連接、接受、讀或?qū)懀┮呀?jīng)準(zhǔn)備就緒的那些通道。換句話說,如果你對“讀就緒”的通道感興趣,select()方法會返回讀事件已經(jīng)就緒的那些通道。
下面是select()方法:
int select()
int select(long timeout)
int selectNow()
select()
阻塞到至少有一個通道在你注冊的事件上就緒了。
select(long timeout)
和select()一樣,除了最長會阻塞timeout毫秒(參數(shù))。
selectNow()
不會阻塞,不管什么通道就緒都立刻返回(譯者注:此方法執(zhí)行非阻塞的選擇操作。如果自從前一次選擇操作后,沒有通道變成可選擇的,則此方法直接返回零。)。
select()方法返回的int值表示有多少通道已經(jīng)就緒。亦即,自上次調(diào)用select()方法后有多少通道變成就緒狀態(tài)。如果調(diào)用select()方法,因為有一個通道變成就緒狀態(tài),返回了1,若再次調(diào)用select()方法,如果另一個通道就緒了,它會再次返回1。如果對第一個就緒的channel沒有做任何操作,現(xiàn)在就有兩個就緒的通道,但在每次select()方法調(diào)用之間,只有一個通道就緒了。
一旦調(diào)用了select()方法,并且返回值表明有一個或更多個通道就緒了,然后可以通過調(diào)用selector的selectedKeys()方法,訪問“已選擇鍵集(selected key set)”中的就緒通道。如下所示:
Set selectedKeys = selector.selectedKeys();
當(dāng)像Selector注冊Channel時,Channel.register()方法會返回一個SelectionKey 對象。這個對象代表了注冊到該Selector的通道??梢酝ㄟ^SelectionKey的selectedKeySet()方法訪問這些對象。
可以遍歷這個已選擇的鍵集合來訪問就緒的通道。如下:
Set selectedKeys = selector.selectedKeys(); Iterator keyIterator = selectedKeys.iterator();while(keyIterator.hasNext()) { SelectionKey key = keyIterator.next();if(key.isAcceptable()) {// a connection was accepted by a ServerSocketChannel.} else if (key.isConnectable()) {// a connection was established with a remote server.} else if (key.isReadable()) {// a channel is ready for reading} else if (key.isWritable()) {// a channel is ready for writing} keyIterator.remove(); }
這個循環(huán)遍歷已選擇鍵集中的每個鍵,并檢測各個鍵所對應(yīng)的通道的就緒事件。
注意每次迭代末尾的keyIterator.remove()調(diào)用。Selector不會自己從已選擇鍵集中移除SelectionKey實例。必須在處理完通道時自己移除。下次該通道變成就緒時,Selector會再次將其放入已選擇鍵集中。
SelectionKey.channel()方法返回的通道需要轉(zhuǎn)型成你要處理的類型,如ServerSocketChannel或SocketChannel等。
某個線程調(diào)用select()方法后阻塞了,即使沒有通道已經(jīng)就緒,也有辦法讓其從select()方法返回。只要讓其它線程在第一個線程調(diào)用select()方法的那個對象上調(diào)用Selector.wakeup()方法即可。阻塞在select()方法上的線程會立馬返回。
如果有其它線程調(diào)用了wakeup()方法,但當(dāng)前沒有線程阻塞在select()方法上,下個調(diào)用select()方法的線程會立即“醒來(wake up)”。
用完Selector后調(diào)用其close()方法會關(guān)閉該Selector,且使注冊到該Selector上的所有SelectionKey實例無效。通道本身并不會關(guān)閉。
這里有一個完整的示例,打開一個Selector,注冊一個通道注冊到這個Selector上(通道的初始化過程略去),然后持續(xù)監(jiān)控這個Selector的四種事件(接受,連接,讀,寫)是否就緒。
Selector selector = Selector.open(); channel.configureBlocking(false); SelectionKey key = channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);while(true) { int readyChannels = selector.select(); if(readyChannels == 0) continue; Set selectedKeys = selector.selectedKeys(); Iterator keyIterator = selectedKeys.iterator(); while(keyIterator.hasNext()) { SelectionKey key = keyIterator.next();if(key.isAcceptable()) {// a connection was accepted by a ServerSocketChannel.} else if (key.isConnectable()) {// a connection was established with a remote server.} else if (key.isReadable()) {// a channel is ready for reading} else if (key.isWritable()) {// a channel is ready for writing} keyIterator.remove(); } }
感謝各位的閱讀,以上就是“java NIO selector是什么”的內(nèi)容了,經(jīng)過本文的學(xué)習(xí)后,相信大家對java NIO selector是什么這一問題有了更深刻的體會,具體使用情況還需要大家實踐驗證。這里是創(chuàng)新互聯(lián),小編將為大家推送更多相關(guān)知識點的文章,歡迎關(guān)注!