TCP/Protobuf之基礎知識準備

最近項目裏，引入了TCP，通過protobuf，在App裏來獲取司機的經緯度信息。還使用到了Netty，本篇先對涉及到的基礎知識做了梳理。

Socket套接字之間的連接過程分爲三個步驟：

• 服務器監聽
• 客戶端請求
• 連接確認。

Java NIO的通道類似流，但又有些不同：

1. 流只是在一個方向上移動(一個流必須是 InputStream 或者 OutputStream 的子類)，而通道可以用於讀、寫或者同時用於讀寫，是全雙工的。
2. 通道可以異步地讀寫。
3. 通道中的數據總是要先讀到一個Buffer，或者總是要從一個Buffer中寫入。

Buffer的理解

1. position ,limit,capacity機制，讀和寫兩種
2. Buffer與Channel之間的讀和寫操作，分爲一對一，一對多，多合一，三種方式。
3. buffer.flip（）切換到讀模式。clear()方法會清空整個緩衝區。compact()方法只會清除已經讀過的數據。
4. buffer.marker(),buffer.reset()連用。通過調用Buffer.mark()方法，可以標記Buffer中的一個特定position。之後可以通過調用Buffer.reset()方法恢復到這個position。

5. 寫入Buffer(讀取buffer類似)

   • channel.read(buffer)
   • buffer.put(byte b)

Channel的理解

這些是Java NIO中最重要的通道的實現：

• FileChannel。FileChannel實例的size()方法將返回該實例所關聯文件的大小。FileChannel.force()方法將通道里尚未寫入磁盤的數據強制寫到磁盤上。出於性能方面的考慮，操作系統會將數據緩存在內存中，所以無法保證寫入到FileChannel裏的數據一定會即時寫到磁盤上。要保證這一點，需要調用force()方法。
• DatagramChannel,面向UDP
• SocketChannel
• ServerSocketChannel

默認實現是阻塞式的，需要異步非阻塞式的，調用方法socketChannel.configureBlocking(false)

Selector的理解

Selctor的建立

Selector selector = Selector.open();

SelectionKey對象

• interest集合是你所選擇的感興趣的事件集合。int interestSet = selectionKey.interestOps();
  有以下幾個：

  1. SelectionKey.OP_CONNECT
  2. SelectionKey.OP_ACCEPT
  3. SelectionKey.OP_READ
  4. SelectionKey.OP_WRITE

• ready集合是通道已經準備就緒的操作的集合。int readySet = selectionKey.readyOps();。

  1. selectionKey.isAcceptable();
  2. selectionKey.isConnectable();
  3. selectionKey.isReadable();
  4. selectionKey.isWritable();

從SelectionKey訪問Channel和Selector很簡單。如下：

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

Pipe的理解

Pipe有一個source通道和一個sink通道。

創建

1 Pipe pipe = Pipe.open();

sink通道創建

Pipe.SinkChannel sinkChannel = pipe.sink();

source通道

Pipe.SourceChannel sourceChannel = pipe.source();

Java NIO和IO的主要區別

下表總結了Java NIO和IO之間的主要差別

• IO 面向流,阻塞IO
• NIO,面向緩衝, 非阻塞IO,選擇器

Java IO 管道

一個線程通過PipedOutputStream寫入的數據可以被另一個線程通過相關聯的PipedInputStream讀取出來。