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小白也可以學(xué)會(huì)的Java NIO的Write事件

 更新時(shí)間:2021年06月01日 14:17:11   作者:JavaEdge.  
剛開始對(duì)NIO的寫操作理解的不深,不知道為什么要注冊(cè)寫事件,何時(shí)注冊(cè)寫事件,為什么寫完之后要取消注冊(cè)寫事件,今天特地整理了本篇文章,需要的朋友可以參考下

一、NIO Server端

1.1 多路復(fù)用開發(fā)一般步驟

//打開選擇器
Selector selector = Selector.open();
//打開通到
ServerSocketChannel socketChannel = ServerSocketChannel.open();
//配置非阻塞模型
socketChannel.configureBlocking(false);
//綁定端口
socketChannel.bind(new InetSocketAddress(8080));
//注冊(cè)事件,OP_ACCEPT只適用于ServerSocketChannel 
socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
while (true) {
    selector.select();
    Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();
    Iterator<SelectionKey> iter = selectionKeys.iterator();
    while(iter.hasNext()) {
        SelectionKey key = iter.next();
        if(key.isAcceptable()) {
            SocketChannel channel = ((ServerSocketChannel)key.channel()).accept();
            channel.configureBlocking(false);
            channel.register(selector,SelectionKey.OP_READ);
        }
        
        if(key.isWritable()) {
        }
        
        if(key.isReadable()) {
            SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel();
            ByteBuffer readBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
            channel.read(readBuffer);
            readBuffer.flip();
            // handler Buffer
            // 一般是響應(yīng)客戶端的數(shù)據(jù)
            // 直接是write寫不就完事了嘛,為啥需要write事件?
            // channel.write(...)
        }
        iter.remove();
    }
}

1.2 解惑寫事件

對(duì)NIO的寫操作:

  • 為什么要注冊(cè)寫事件
  • 何時(shí)注冊(cè)寫事件
  • 為什么寫完之后要取消注冊(cè)寫事件

如果有channel在Selector上注冊(cè)了SelectionKey.OP_WRITE,在調(diào)用selector.select();時(shí),系統(tǒng)會(huì)檢查內(nèi)核寫緩沖區(qū)是否可寫:

  • 如果可寫,selector.select();立即返回,進(jìn)入key.isWritable()
  • 何時(shí)不可寫?比如緩沖區(qū)已滿,channel調(diào)用了shutdownOutPut等

當(dāng)然除了注冊(cè)寫事件,你也可以在channel直接調(diào)用write(…),也可以將數(shù)據(jù)發(fā)出去,但這樣不夠靈活,而且可能浪費(fèi)CPU。

比如服務(wù)端需要發(fā)送一個(gè)200M的Buffer,看看是否使用OP_WRITE事件的區(qū)別。

二、不使用事件

程序運(yùn)行到這會(huì)等到200M文件發(fā)送完成后才繼續(xù)往下執(zhí)行,不符合異步事件模型的思想。若緩沖區(qū)一直處不可寫狀態(tài),則該過(guò)程一直在這里死循環(huán),浪費(fèi)CPU。

// 200M的Buffer
ByteBuffer buffer = .... 

while(buffer.hasRemaining()) {
    // 該方法只會(huì)寫入小于socket's output buffer空閑區(qū)域的任何字節(jié)數(shù)
    // 并返回寫入的字節(jié)數(shù),可能是0字節(jié)
    channel.write(buffer);
}

三、使用事件

if(key.isReadable()) {
	// 200M Buffer
    ByteBuffer buffer = .... 
    // 注冊(cè)寫事件
    key.interestOps(key.interestOps() | SelectionKey.OP_WRITE);
    // 綁定Buffer
    key.attach(buffer);
}
// 可寫分支
if(key.isWritable()) {
    ByteBuffer buffer = (ByteBuffer) key.attachment();
    SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel();
    if (buffer.hasRemaining()) {
        channel.write(buffer)
    } else {
        // 發(fā)送完了就取消寫事件,否則下次還會(huì)進(jìn)入寫事件分支(因?yàn)橹灰€可寫,就會(huì)進(jìn)入)
        key.interestOps(key.interestOps() & ~SelectionKey.OP_WRITE);
    }
}

要觸發(fā)寫事件,需要先向 selector 注冊(cè)該通道的寫事件,跟注冊(cè)讀事件一樣,當(dāng)?shù)讓訉懢彌_區(qū)有空閑就會(huì)觸發(fā)寫事件了,而一般來(lái)說(shuō)底層的寫緩沖區(qū)大部分都是空閑的。所以一般只要注冊(cè)了寫事件,就會(huì)立馬觸發(fā)了,為了避免 cpu 空轉(zhuǎn),在寫操作完成后需要把寫事件取消掉,然后下次再有寫操作時(shí)重新注冊(cè)寫事件。

四、NIO Client端

開發(fā)的一般步驟

// 打開選擇器
Selector selector = Selector.open();
// 打開通道
SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
// 配置非阻塞模型
socketChannel.configureBlocking(false);
// 連接Server
socketChannel.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1",8080));
// 注冊(cè)事件
socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_CONNECT | SelectionKey.OP_READ);
// 循環(huán)處理
while (true) {
    selector.select();
    Set<SelectionKey> keys = selector.selectedKeys();
    Iterator<SelectionKey> iter = keys.iterator();
    while(iter.hasNext()) {
        SelectionKey key = iter.next();
        if(key.isConnectable()) {
            // 連接建立或者連接建立不成功
            SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel();
            // 完成連接建立
            if(channel.finishConnect()) {
                
            }
        }
        
        if(key.isReadable()) {
            SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel();
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(500 * 1024 * 1024);
            buffer.clear();
            channel.read(buffer);
            // buffer Handler
        }
        iter.remove();
    }
}

起初對(duì)OP_CONNECT事件還有finishConnect不理解,OP_CONNECT事件何時(shí)觸發(fā),特別是為什么要在key.isConnectable()分支里調(diào)用finishConnect方法后才能進(jìn)行讀寫操作。

首先,在non-blocking模式下調(diào)用socketChannel.connect(new InetSocketAddress(“127.0.0.1”,8080));連接遠(yuǎn)程主機(jī),如果連接能立即建立就像本地連接一樣,該方法會(huì)立即返回true,否則該方法會(huì)立即返回false,然后系統(tǒng)底層進(jìn)行三次握手建立連接。連接有兩種結(jié)果,一種是成功連接,第二種是異常,但是connect方法已經(jīng)返回,無(wú)法通過(guò)該方法的返回值或者是異常來(lái)通知用戶程序建立連接的情況,所以由OP_CONNECT事件和finishConnect方法來(lái)通知用戶程序。不管系統(tǒng)底層三次連接是否成功,selector都會(huì)被喚醒繼而觸發(fā)OP_CONNECT事件,如果握手成功,并且該連接未被其他線程關(guān)閉,finishConnect會(huì)返回true,然后就可以順利的進(jìn)行channle讀寫。如果網(wǎng)絡(luò)故障,或者遠(yuǎn)程主機(jī)故障,握手不成功,用戶程序可以通過(guò)finishConnect方法獲得底層的異常通知,進(jìn)而處理異常。

到此這篇關(guān)于小白也可以學(xué)會(huì)的Java NIO的Write事件的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java NIO的Write事件內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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