NIO模型和优化点

NIO

一：概述：

NIO主要有三大核心部分：Channel(通道)，Buffer(缓冲区), Selector（选择器）。传统IO是基于字节流和字符流进行操作（基于流），而NIO基于Channel和Buffer(缓冲区)进行操作，数据总是从通道读取到缓冲区中，或者从缓冲区写入到通道中。Selector(选择区)用于监听多个通道的事件（比如：连接打开，数据到达）。因此，单个线程可以监听多个数据通道。

二：三者关系

1：一个线程对应一个Selector

2：一个Selector对应多个Channel

3：一个channel对应一个buffer

4：一个buffer是一个内存块（数组）

5：一个channel对应一个客户端连接

6：一个channel绑定一个端口，多个channel可以绑定同一个端口

三：NIO解决问题/存在问题

1：解决的问题

1. ：一个线程可以接收多个客户端连接

2. ：基于缓存，效率更高（BIO基于流）

3. ：不同的消息分发到不同的channel中

4. ：NIO解决的根本问题就是一个线程多个客户端

2：存在问题

1）：若有消息处理太慢，其它channel消息会被卡住，同时其它客户端连接也无法接入。

三：代码演示

下面代码是两个selector，一个是连接selector，一个是读selector

1.  
   package com.test.io;
2.  
    
3.  
   import java.net.InetSocketAddress;
4.  
   import java.nio.ByteBuffer;
5.  
   import java.nio.channels.SelectionKey;
6.  
   import java.nio.channels.Selector;
7.  
   import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
8.  
   import java.nio.channels.SocketChannel;
9.  
   import java.util.Iterator;
10.  
    import java.util.Set;
11.  
     
12.  
    public class NIOTest {
13.  
     
14.  
    public static void main(String[] args) throws Exception {
15.  
    //获取一个Selector
16.  
    Selector selector = Selector.open();
17.  
    /**
18.  
    * 创建一个连接类型的通道
19.  
    * 设置为不阻塞
20.  
    * 绑定端口6666
21.  
    * 注册到selector
22.  
    */
23.  
    ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
24.  
    serverSocketChannel.configureBlocking(false);
25.  
    serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(6666));
26.  
    serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
27.  
    while (true){
28.  
    /**
29.  
    * 未有连接或消息前阻塞在selector
30.  
    * 有消息后，继续执行
31.  
    */
32.  
    selector.select();
33.  
     
34.  
    /**
35.  
    * 获取消息中的SelectionKey的集合
36.  
    * 每次有消息过来都会有一个唯一对的SelectionKey添加到Selector中Set集合中
37.  
    * SelectionKey保存者channel信息
38.  
    */
39.  
    Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();//当前所有有消息的事件
40.  
    Iterator<SelectionKey> it = selectionKeys.iterator();
41.  
    while (it.hasNext()){//遍历所有消息事件，输出消息
42.  
    SelectionKey selectionKey = it.next();
43.  
    //获取到消息事件后，立即移除该消息事件
44.  
    selectionKeys.remove(selectionKey);
45.  
    //判断消息事件类型，是连接消息 还是普通消息
46.  
    if(selectionKey.isValid() && selectionKey.isAcceptable()){//连接消息
47.  
    /**
48.  
    * accept是一个阻塞方法，在此处基本不会阻塞，正是因为有消息才到达这里
49.  
    * 为新的连接生成一个channel
50.  
    * channel设置为不阻塞
51.  
    * 注册到selector
52.  
    */
53.  
    SocketChannel channel = serverSocketChannel.accept();//与it.hasNext()一个一个地对应，保证channel与SelectionKey对应
54.  
    channel.configureBlocking(false);
55.  
    channel.register(selector,SelectionKey.OP_READ);
56.  
    }
57.  
    if(selectionKey.isValid() && selectionKey.isReadable()){//普通消息
58.  
    /**
59.  
    * 获取消息的通道
60.  
    */
61.  
    SocketChannel channel = (SocketChannel) selectionKey.channel();
62.  
    ByteBuffer byteBuffer = (ByteBuffer) selectionKey.attachment();
63.  
    channel.read(byteBuffer);
64.  
    System.out.println("客户端消息：" byteBuffer.toString());
65.  
    }
66.  
    }
67.  
    }
68.  
    }
69.  
    }