nio入门

nio

从JDK1.4开始，JDK提供了一套专门的类库支持非阻塞I/O,可以在java.nio包及其子包中找到相关的类和接口。由于这套API是新提供的I/O API,因此也叫New I/O,这就是JAVA NIO的由来。非阻塞IO API由3个主要部分组成：缓冲区(Buffers)、通道(Channels)和Selector

NIO服务端创建过程

  1. 打开ServerSocketChannel,用于监听客户端的连接，它是所有客户端连接的父管道

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    ServerSocketChannel acceptorSrv = ServerSocketChannel.open();

  2. 绑定监听端口，设置连接为非阻塞模式

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    acceptorSrv.socket().bind(new InetSocketAddress(InetAddress.getByName("IP"), port));

    acceptorSrv.configureBlocking(false);

  3. 创建Reactor线程，创建多路复用器并启动线程

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    Selector selector = Selector.open();

    new Thread(new ReactorTask()).start();

  4. 将ServerSocketChannel注册到Reactor线程的多路复用器Selector上，监听ACCEPT事件

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    SelectionKey key = acceptorSvr.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT, ioHandler);

  5. 多路复用器在线程run方法的无限循环体内轮询准备就绪的Key

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    int num = selector.select();

    Set selectedKeys = selector.selectKeys();

    Iterator it = selectedKeys.iterator();

    while(it.hasNext()) {

               SelectionKey key = (SelectionKey) in.next();

               //...deal with I/O event...

     }

  6. 多路复用器监听到有新的客户端接入，处理新的接入请求，完成TCP三次握手，建立物理链路

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    SocketChannel channel = svrChannel.accept();

  7. 设置客户端链路的TCP参数

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    channel.configureBlocking(false);

    channel.socket().setReuseAddress(true);

  8. 将新接入的客户端连接注册到Reactor线程的多路复用器上，监听读操作

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    SelectionKey key = socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ, ioHandler);

  9. 异步读取客户端请求消息到缓冲区

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    int readNum = channel.read(receiveeBuffer);

  10. 对ByteBuffer进行编解码，如果有半包消息指针Reset，继续读取后续的报文，将解码成功的消息封装成Task，投递到业务线程池中，进行业务逻辑操作

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    Object message = null;

    while(buffer.hasRemain()) {

          byteBuffer.remark();

          message = decode(byteBuffer);

          if(message == null) {

                  byteBuffer.reset();

                  break;

          }

          messageLisk.add(message);

     }

  11. 将POJO对象encode成ByteBuffer,调用SocketChannel的异步write接口，将消息异步发送给客服端

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    socketChannel.write(buffer);