Java NIO（四）：Selector

Selector 作用

• Selector （选择器）用于检测一到多个 NIO Channel(通道），监听通道的事件，这样一个线程就可以管理多个通道，从而管理多个网络连接
• 线程处理多个 Channel 好处是只需要更少的线程来处理通道，线程之间上下切话开销很大，且每个线程要占用一些系统资源

Selector 使用

• 创建 Selector

Selector selector = Selector.open();

• 向 Selector 注册通道 ,通道必须处于非阻塞模式（通过configureBlocking配置），这意味着不支持 FileChannel

channel.configureBlocking(false);
SelectionKey key = channel.register(selector,Selectionkey.OP_READ);

• register() 方法的第二个参数用于指定 Selector 监听 Channel 的哪些事件，多个事件用 | 位运算得到事件集合的值，共有以下四种事件：
  • Connect（SelectionKey.OP_CONNECT）某个 Channel 连接到另一个服务器称为“连接就绪”
  • Accept（SelectionKey.OP_ACCEPT）：ServerSocketChannel 准备接收新进入的连接称为“接收就绪”
  • Read（SelectionKey.OP_READ）：一个有数据可读的通道为“读就绪”
  • Write（SelectionKey.OP_WRITE）：等待写入的数据通道为“写就绪”

int interestSet = SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE;

SelectionKey

• 当向 Selector 注册 Channel 时会返回一个 SelectionKey 对象，它包含了一些属性方法

  • interest 集合：该属性包含了我们要求 Selector 监听该 Channel 的事件

  int interestSet = selectionKey.interestOps();
  
  boolean isInterestedInAccept  = (interestSet & SelectionKey.OP_ACCEPT) == SelectionKey.OP_ACCEPT；
  

  • ready 集合：表示已经准备就绪的操作的集合，用来检测 Channel 中什么事件已经就绪

  // 可以通过位运算得出的结果值来判断准备就绪的事件集合
  int readySet = selectionKey.readyOps();
  // 也可以采用下面方法
  selectionKey.isAcceptable();
  selectionKey.isConnectable();
  selectionKey.isReadable();
  selectionKey.isWritable();
  

  • channel 与 selector：返回 Channel 对象与 Selector 对象

  Channel  channel  = selectionKey.channel();
  Selector selector = selectionKey.selector();
  

  • 附件对象：可以将一个对象或更多信息附加到 SelectionKey 上，方便识别通道，通过 attach 方法附加，通过 attachment 获取附加对象

  selectionKey.attach(theObject);
  Object attachedObj = selectionKey.attachment();
  

Select 方法

• select() 会返回要求 Selector 监听其通道的某些事件，且事件已准备就绪的通道
  • select()：阻塞到至少有一个通道的事件准备就绪
  • select(long timeout)：指定最长会阻塞多少毫秒
  • selectNow()：不会阻塞，不管什么通道就绪都立刻返回（如果在前一次 select() 操作后，没有通道变成可选择的，则此方法直接返回零）
• 返回的 int 值表示有多少通道已经就绪。即上次调用 select() 方法后有多少通道变成就绪状态

SelectedKeys

• 当调用了 select() 方法后返回值表明有一个或更多个通道就绪时，就可以调用 selectedKeys() 方法，获取已就绪的通道

selector.select();   
Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();

• 遍历就绪的通道，注意你须在处理完通道时清空 SelectionKey 集合，当下次该通道变成就绪时，Selector 才会再次将其放入 SelectionKey 中

selectionKeys.forEach(selectionKey -> {
    if(selectionKey.isAcceptable()) {
    } else if (selectionKey.isConnectable()) {
    } else if (selectionKey.isReadable()) {
    } else if (selectionKey.isWritable()) {
    }
});
selectionKeys.clear(); // 清除处理过的事件

其它方法

• wakeUp()：当调用 select() 后即使没有通道已经就绪，线程处于阻塞中，只要让其它线程调用该对象的 wakeup() 方法即可让 select() 立马返回停止阻塞
• close()：close() 会关闭 Selector，且使注册到该 Selector 上的所有 SelectionKey 实例无效，但通道本身并不会关闭