小量的線程如何同時爲大量連接服務呢,答案就是就緒選擇。這就好比到餐廳吃飯,每來一桌客人,都有一個服務員專門爲你服務,從你到餐廳到結帳走人,這樣方式的好處是服務質量好,一對一的服務,VIP啊,可是缺點也很明顯,成本高,如果餐廳生意好,同時來100桌客人,就需要100個服務員,那老闆發工資的時候得心痛死了,這就是傳統的一個連接一個線程的方式。
老闆是什麼人啊,精着呢。這老闆就得捉摸怎麼能用10個服務員同時爲100桌客人服務呢,老闆就發現,服務員在爲客人服務的過程中並不是一直都忙着,客人點完菜,上完菜,吃着的這段時間,服務員就閒下來了,可是這個服務員還是被這桌客人佔用着,不能爲別的客人服務,用華爲領導的話說,就是工作不飽滿。那怎麼把這段閒着的時間利用起來呢。這餐廳老闆就想了一個辦法,讓一個服務員(前臺)專門負責收集客人的需求,登記下來,比如有客人進來了、客人點菜了,客人要結帳了,都先記錄下來按順序排好。每個服務員到這裏領一個需求,比如點菜,就拿着菜單幫客人點菜去了。點好菜以後,服務員馬上回來,領取下一個需求,繼續爲別人客人服務去了。這種方式服務質量就不如一對一的服務了,當客人數據很多的時候可能需要等待。但好處也很明顯,由於在客人正吃飯着的時候服務員不用閒着了,服務員這個時間內可以爲其他客人服務了,原來10個服務員最多同時爲10桌客人服務,現在可能爲50桌,60客人服務了。
這種服務方式跟傳統的區別有兩個:
1、增加了一個角色,要有一個專門負責收集客人需求的人。NIO裏對應的就是Selector。
2、由阻塞服務方式改爲非阻塞服務了,客人吃着的時候服務員不用一直侯在客人旁邊了。傳統的IO操作,比如read(),當沒有數據可讀的時候,線程一直阻塞被佔用,直到數據到來。NIO中沒有數據可讀時,read()會立即返回0,線程不會阻塞。
NIO中,客戶端創建一個連接後,先要將連接註冊到Selector,相當於客人進入餐廳後,告訴前臺你要用餐,前臺會告訴你你的桌號是幾號,然後你就可能到那張桌子坐下了,SelectionKey就是桌號。當某一桌需要服務時,前臺就記錄哪一桌需要什麼服務,比如1號桌要點菜,2號桌要結帳,服務員從前臺取一條記錄,根據記錄提供服務,完了再來取下一條。這樣服務的時間就被最有效的利用起來了。
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NIO Socket例子 實例
服務端:
public class ServerSocketChannelTest {
private static byte[] data = new byte[255];
public static void main(String[] args) throws IOException {
for (int i = 0; i < data.length; i++) {
data[i] = (byte) i;
}
//新建NIO通道
ServerSocketChannel server = ServerSocketChannel.open();
//使通道爲非阻塞
server.configureBlocking(false);
//創建基於NIO通道的socket連接
ServerSocket ss = server.socket();
//新建socket通道的端口
ss.bind(new InetSocketAddress(9000));
//將NIO通道綁定到選擇器
Selector selector = Selector.open();
server.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
while (true) {
//獲取通道內是否有選擇器的關心事件
int num = selector.select();
//如果小於1,停止此次循環,進行下一個循環
if (num < 1) {
continue;
}
//獲取通道內關心事件的集合
Set selectedKeys = selector.selectedKeys();
Iterator iterator = selectedKeys.iterator();
while (iterator.hasNext()) {
SelectionKey key = (SelectionKey) iterator.next();
//移走此次事件
iterator.remove();
if (key.isAcceptable()) {
//獲取對應的SocketChannel
SocketChannel client = server.accept();
System.out.println("Accepted connection from " + client);
//使此通道爲非阻塞
client.configureBlocking(false);
//將數組data的大小定義爲ByteBuffer緩衝區的大小
ByteBuffer source = ByteBuffer.wrap(data);
//在此通道上註冊事件
SelectionKey key2 = client.register(selector,
SelectionKey.OP_WRITE);
//通道執行事件
key2.attach(source);
} else if (key.isWritable()) {
//獲取此通道的SocketChannel
SocketChannel client = (SocketChannel) key.channel();
ByteBuffer output = (ByteBuffer) key.attachment();
//如果緩存區沒了,重置一下
if (!output.hasRemaining()) {
output.rewind();
}
//在此通道內寫東西
client.write(output);
}
key.channel().close();
}
}
}
}
客戶端:
public class SocketChannelTest {
public static void main(String[] args) throws Exception {
//建立到服務端的鏈接
SocketAddress address = new InetSocketAddress("127.0.0.1", 9000);
SocketChannel client = SocketChannel.open(address);
//創建靜態的緩衝區
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(255);
//讀取數據,到buffer中
client.read(buffer);
//將position重新置爲0
buffer.clear();
//輸出緩衝區的數據
for (int i = 0; i < buffer.array().length; i++) {
System.out.println(buffer.array()[i]);
}
}
}