JavaNIOSelector怎么用

小編給大家分享一下JavaNIOSelector怎么用，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

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具體如下：

一、Java NIO 的核心組件

Java NIO的核心組件包括：Channel(通道)，Buffer(緩沖區(qū))，Selector(選擇器)，其中Channel和Buffer比較好理解

簡單來說 NIO是面向通道和緩沖區(qū)的，意思就是：數(shù)據(jù)總是從通道中讀到buffer緩沖區(qū)內(nèi)，或者從buffer寫入到通道中。

關(guān)于Channel 和 Buffer的詳細(xì)講解請(qǐng)看：Java NIO 教程

二、Java NIO Selector

1. Selector簡介

選擇器提供選擇執(zhí)行已經(jīng)就緒的任務(wù)的能力.從底層來看，Selector提供了詢問通道是否已經(jīng)準(zhǔn)備好執(zhí)行每個(gè)I/O操作的能力。Selector 允許單線程處理多個(gè)Channel。僅用單個(gè)線程來處理多個(gè)Channels的好處是，只需要更少的線程來處理通道。事實(shí)上，可以只用一個(gè)線程處理所有的通道，這樣會(huì)大量的減少線程之間上下文切換的開銷。

在開始之前，需要回顧一下Selector、SelectableChannel和SelectionKey：

選擇器（Selector)

Selector選擇器類管理著一個(gè)被注冊(cè)的通道集合的信息和它們的就緒狀態(tài)。通道是和選擇器一起被注冊(cè)的，并且使用選擇器來更新通道的就緒狀態(tài)。當(dāng)這么做的時(shí)候，可以選擇將被激發(fā)的線程掛起，直到有就緒的的通道。

可選擇通道(SelectableChannel)

SelectableChannel這個(gè)抽象類提供了實(shí)現(xiàn)通道的可選擇性所需要的公共方法。它是所有支持就緒檢查的通道類的父類。因?yàn)镕ileChannel類沒有繼承SelectableChannel因此是不是可選通道，而所有socket通道都是可選擇的，包括從管道(Pipe)對(duì)象的中獲得的通道。SelectableChannel可以被注冊(cè)到Selector對(duì)象上，同時(shí)可以指定對(duì)那個(gè)選擇器而言，那種操作是感興趣的。一個(gè)通道可以被注冊(cè)到多個(gè)選擇器上，但對(duì)每個(gè)選擇器而言只能被注冊(cè)一次。

選擇鍵(SelectionKey)

選擇鍵封裝了特定的通道與特定的選擇器的注冊(cè)關(guān)系。選擇鍵對(duì)象被SelectableChannel.register()返回并提供一個(gè)表示這種注冊(cè)關(guān)系的標(biāo)記。選擇鍵包含了兩個(gè)比特集(以整數(shù)的形式進(jìn)行編碼)，指示了該注冊(cè)關(guān)系所關(guān)心的通道操作，以及通道已經(jīng)準(zhǔn)備好的操作。

下面是使用Selector管理多個(gè)channel的結(jié)構(gòu)圖：

2. Selector的使用

（1）創(chuàng)建Selector

Selector對(duì)象是通過調(diào)用靜態(tài)工廠方法open()來實(shí)例化的，如下：

Selector Selector=Selector.open()；

類方法open()實(shí)際上向SPI1發(fā)出請(qǐng)求，通過默認(rèn)的SelectorProvider對(duì)象獲取一個(gè)新的實(shí)例。

（2）將Channel注冊(cè)到Selector

要實(shí)現(xiàn)Selector管理Channel，需要將channel注冊(cè)到相應(yīng)的Selector上，如下：

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

通過調(diào)用通道的register()方法會(huì)將它注冊(cè)到一個(gè)選擇器上。與Selector一起使用時(shí)，Channel必須處于非阻塞模式下，否則將拋出IllegalBlockingModeException異常，這意味著不能將FileChannel與Selector一起使用，因?yàn)镕ileChannel不能切換到非阻塞模式，而套接字通道都可以。另外通道一旦被注冊(cè)，將不能再回到阻塞狀態(tài)，此時(shí)若調(diào)用通道的configureBlocking(true)將拋出BlockingModeException異常。

register()方法的第二個(gè)參數(shù)是“interest集合”，表示選擇器所關(guān)心的通道操作，它實(shí)際上是一個(gè)表示選擇器在檢查通道就緒狀態(tài)時(shí)需要關(guān)心的操作的比特掩碼。比如一個(gè)選擇器對(duì)通道的read和write操作感興趣，那么選擇器在檢查該通道時(shí)，只會(huì)檢查通道的read和write操作是否已經(jīng)處在就緒狀態(tài)。

它有以下四種操作類型：

Connect 連接 Accept 接受 Read 讀 Write 寫

需要注意并非所有的操作在所有的可選擇通道上都能被支持，比如ServerSocketChannel支持Accept，而SocketChannel中不支持。我們可以通過通道上的validOps()方法來獲取特定通道下所有支持的操作集合。

Java中定義了四個(gè)常量來表示這四種操作類型：

SelectionKey.OP_CONNECTSelectionKey.OP_ACCEPTSelectionKey.OP_READSelectionKey.OP_WRITE

如果Selector對(duì)通道的多操作類型感興趣，可以用“位或”操作符來實(shí)現(xiàn)：

int interestSet=SelectionKey.OP_READ|SelectionKey.OP_WRITE;

當(dāng)通道觸發(fā)了某個(gè)操作之后，表示該通道的某個(gè)操作已經(jīng)就緒，可以被操作。因此，某個(gè)SocketChannel成功連接到另一個(gè)服務(wù)器稱為“連接就緒”(OP_CONNECT)。一個(gè)ServerSocketChannel準(zhǔn)備好接收新進(jìn)入的連接稱為“接收就緒”（OP_ACCEPT）。一個(gè)有數(shù)據(jù)可讀的通道可以說是“讀就緒”(OP_READ)。等待寫數(shù)據(jù)的通道可以說是“寫就緒”(OP_WRITE)。

我們注意到register（）方法會(huì)返回一個(gè)SelectionKey對(duì)象，我們稱之為鍵對(duì)象。該對(duì)象包含了以下四種屬性：

interest集合 read集合 Channel Selector

interest集合是Selector感興趣的集合，用于指示選擇器對(duì)通道關(guān)心的操作，可通過SelectionKey對(duì)象的interestOps()獲取。最初，該興趣集合是通道被注冊(cè)到Selector時(shí)傳進(jìn)來的值。該集合不會(huì)被選擇器改變，但是可通過interestOps()改變。我們可以通過以下方法來判斷Selector是否對(duì)Channel的某種事件感興趣：

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

read集合是通道已經(jīng)就緒的操作的集合，表示一個(gè)通道準(zhǔn)備好要執(zhí)行的操作了,可通過SelctionKey對(duì)象的readyOps()來獲取相關(guān)通道已經(jīng)就緒的操作。它是interest集合的子集，并且表示了interest集合中從上次調(diào)用select()以后已經(jīng)就緒的那些操作。（比如選擇器對(duì)通道的read,write操作感興趣，而某時(shí)刻通道的read操作已經(jīng)準(zhǔn)備就緒可以被選擇器獲知了，前一種就是interest集合，后一種則是read集合。）。JAVA中定義以下幾個(gè)方法用來檢查這些操作是否就緒：

//int readSet=selectionKey.readOps();selectionKey.isAcceptable();//等價(jià)于selectionKey.readyOps()&SelectionKey.OP_ACCEPTselectionKey.isConnectable();selectionKey.isReadable();selectionKey.isWritable();

需要注意的是，通過相關(guān)的選擇鍵的readyOps()方法返回的就緒狀態(tài)指示只是一個(gè)提示，底層的通道在任何時(shí)候都會(huì)不斷改變，而其他線程也可能在通道上執(zhí)行操作并影響到它的就緒狀態(tài)。另外，我們不能直接修改read集合。

取出SelectionKey所關(guān)聯(lián)的Selector和Channel

通過SelectionKey訪問對(duì)應(yīng)的Selector和Channel：

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

關(guān)于取消SelectionKey對(duì)象的那點(diǎn)事

我們可以通過SelectionKey對(duì)象的cancel()方法來取消特定的注冊(cè)關(guān)系。該方法調(diào)用之后，該SelectionKey對(duì)象將會(huì)被”拷貝”至已取消鍵的集合中，該鍵此時(shí)已經(jīng)失效，但是該注冊(cè)關(guān)系并不會(huì)立刻終結(jié)。在下一次select()時(shí)，已取消鍵的集合中的元素會(huì)被清除，相應(yīng)的注冊(cè)關(guān)系也真正終結(jié)。

（3）為SelectionKey綁定附加對(duì)象

可以將一個(gè)或者多個(gè)附加對(duì)象綁定到SelectionKey上，以便容易的識(shí)別給定的通道。通常有兩種方式：

1 在注冊(cè)的時(shí)候直接綁定：

SelectionKey key=channel.register(selector,SelectionKey.OP_READ,theObject);

2 在綁定完成之后附加：

selectionKey.attach(theObject);//綁定

綁定之后，可通過對(duì)應(yīng)的SelectionKey取出該對(duì)象:

selectionKey.attachment();

如果要取消該對(duì)象，則可以通過該種方式:

selectionKey.attach(null)

需要注意的是如果附加的對(duì)象不再使用，一定要人為清除，因?yàn)槔厥掌鞑粫?huì)回收該對(duì)象，若不清除的話會(huì)成內(nèi)存泄漏。

一個(gè)單獨(dú)的通道可被注冊(cè)到多個(gè)選擇器中，有些時(shí)候我們需要通過isRegistered（）方法來檢查一個(gè)通道是否已經(jīng)被注冊(cè)到任何一個(gè)選擇器上。通常來說，我們并不會(huì)這么做。

（4）通過Selector選擇通道

我們知道選擇器維護(hù)注冊(cè)過的通道的集合，并且這種注冊(cè)關(guān)系都被封裝在SelectionKey當(dāng)中。接下來我們簡單的了解一下Selector維護(hù)的三種類型SelectionKey集合：

已注冊(cè)的鍵的集合(Registered key set)

所有與選擇器關(guān)聯(lián)的通道所生成的鍵的集合稱為已經(jīng)注冊(cè)的鍵的集合。并不是所有注冊(cè)過的鍵都仍然有效。這個(gè)集合通過keys()方法返回，并且可能是空的。這個(gè)已注冊(cè)的鍵的集合不是可以直接修改的；試圖這么做的話將引發(fā)java.lang.UnsupportedOperationException。

已選擇的鍵的集合(Selected key set)

已注冊(cè)的鍵的集合的子集。這個(gè)集合的每個(gè)成員都是相關(guān)的通道被選擇器(在前一個(gè)選擇操作中)判斷為已經(jīng)準(zhǔn)備好的，并且包含于鍵的interest集合中的操作。這個(gè)集合通過selectedKeys()方法返回(并有可能是空的)。不要將已選擇的鍵的集合與ready集合弄混了。這是一個(gè)鍵的集合，每個(gè)鍵都關(guān)聯(lián)一個(gè)已經(jīng)準(zhǔn)備好至少一種操作的通道。每個(gè)鍵都有一個(gè)內(nèi)嵌的ready集合，指示了所關(guān)聯(lián)的通道已經(jīng)準(zhǔn)備好的操作。鍵可以直接從這個(gè)集合中移除，但不能添加。試圖向已選擇的鍵的集合中添加元素將拋出java.lang.UnsupportedOperationException。

已取消的鍵的集合(Cancelled key set)

已注冊(cè)的鍵的集合的子集，這個(gè)集合包含了cancel()方法被調(diào)用過的鍵(這個(gè)鍵已經(jīng)被無效化)，但它們還沒有被注銷。這個(gè)集合是選擇器對(duì)象的私有成員，因而無法直接訪問。

在剛初始化的Selector對(duì)象中，這三個(gè)集合都是空的。通過Selector的select（）方法可以選擇已經(jīng)準(zhǔn)備就緒的通道（這些通道包含你感興趣的的事件）。比如你對(duì)讀就緒的通道感興趣，那么select（）方法就會(huì)返回讀事件已經(jīng)就緒的那些通道。下面是Selector幾個(gè)重載的select()方法：

select():阻塞到至少有一個(gè)通道在你注冊(cè)的事件上就緒了。 select(long timeout)：和select()一樣，但最長阻塞事件為timeout毫秒。 selectNow():非阻塞，只要有通道就緒就立刻返回。

select()方法返回的int值表示有多少通道已經(jīng)就緒,是自上次調(diào)用select()方法后有多少通道變成就緒狀態(tài)。之前在select（）調(diào)用時(shí)進(jìn)入就緒的通道不會(huì)在本次調(diào)用中被記入，而在前一次select（）調(diào)用進(jìn)入就緒但現(xiàn)在已經(jīng)不在處于就緒的通道也不會(huì)被記入。例如：首次調(diào)用select()方法，如果有一個(gè)通道變成就緒狀態(tài)，返回了1，若再次調(diào)用select()方法，如果另一個(gè)通道就緒了，它會(huì)再次返回1。如果對(duì)第一個(gè)就緒的channel沒有做任何操作，現(xiàn)在就有兩個(gè)就緒的通道，但在每次select()方法調(diào)用之間，只有一個(gè)通道就緒了。

一旦調(diào)用select()方法，并且返回值不為0時(shí)，則可以通過調(diào)用Selector的selectedKeys()方法來訪問已選擇鍵集合。如下：

Set selectedKeys=selector.selectedKeys();

進(jìn)而可以放到和某SelectionKey關(guān)聯(lián)的Selector和Channel。如下所示：

Set selectedKeys = selector.selectedKeys();Iterator keyIterator = selectedKeys.iterator();while(keyIterator.hasNext()) { SelectionKey key = keyIterator.next(); if(key.isAcceptable()) { // a connection was accepted by a ServerSocketChannel. } else if (key.isConnectable()) { // a connection was established with a remote server. } else if (key.isReadable()) { // a channel is ready for reading } else if (key.isWritable()) { // a channel is ready for writing } keyIterator.remove();}

關(guān)于Selector執(zhí)行選擇的過程

我們知道調(diào)用select（）方法進(jìn)行通道，現(xiàn)在我們?cè)賮砩钊胍幌逻x擇的過程，也就是select（）執(zhí)行過程。當(dāng)select（）被調(diào)用時(shí)將執(zhí)行以下幾步：

首先檢查已取消鍵集合，也就是通過cancle()取消的鍵。如果該集合不為空，則清空該集合里的鍵，同時(shí)該集合中每個(gè)取消的鍵也將從已注冊(cè)鍵集合和已選擇鍵集合中移除。（一個(gè)鍵被取消時(shí)，并不會(huì)立刻從集合中移除，而是將該鍵“拷貝”至已取消鍵集合中，這種取消策略就是我們常提到的“延遲取消”。）再次檢查已注冊(cè)鍵集合（準(zhǔn)確說是該集合中每個(gè)鍵的interest集合）。系統(tǒng)底層會(huì)依次詢問每個(gè)已經(jīng)注冊(cè)的通道是否準(zhǔn)備好選擇器所感興趣的某種操作，一旦發(fā)現(xiàn)某個(gè)通道已經(jīng)就緒了，則會(huì)首先判斷該通道是否已經(jīng)存在在已選擇鍵集合當(dāng)中，如果已經(jīng)存在，則更新該通道在已注冊(cè)鍵集合中對(duì)應(yīng)的鍵的ready集合，如果不存在，則首先清空該通道的對(duì)應(yīng)的鍵的ready集合，然后重設(shè)ready集合，最后將該鍵存至已注冊(cè)鍵集合中。這里需要明白，當(dāng)更新ready集合時(shí)，在上次select（）中已經(jīng)就緒的操作不會(huì)被刪除，也就是ready集合中的元素是累積的，比如在第一次的selector對(duì)某個(gè)通道的read和write操作感興趣，在第一次執(zhí)行select（）時(shí)，該通道的read操作就緒，此時(shí)該通道對(duì)應(yīng)的鍵中的ready集合存有read元素，在第二次執(zhí)行select()時(shí)，該通道的write操作也就緒了，此時(shí)該通道對(duì)應(yīng)的ready集合中將同時(shí)有read和write元素。

深入已注冊(cè)鍵集合的管理

到現(xiàn)在我們已經(jīng)知道一個(gè)通道的的鍵是如何被添加到已選擇鍵集合中的，下面我們來繼續(xù)了解對(duì)已選擇鍵集合的管理。首先要記?。哼x擇器不會(huì)主動(dòng)刪除被添加到已選擇鍵集合中的鍵，而且被添加到已選擇鍵集合中的鍵的ready集合只能被設(shè)置，而不能被清理。如果我們希望清空已選擇鍵集合中某個(gè)鍵的ready集合該怎么辦？我們知道一個(gè)鍵在新加入已選擇鍵集合之前會(huì)首先置空該鍵的ready集合，這樣的話我們可以人為的將某個(gè)鍵從已注冊(cè)鍵集合中移除最終實(shí)現(xiàn)置空某個(gè)鍵的ready集合。被移除的鍵如果在下一次的select（）中再次就緒，它將會(huì)重新被添加到已選擇的鍵的集合中。這就是為什么要在每次迭代的末尾調(diào)用keyIterator.remove()。

（5）停止選擇

選擇器執(zhí)行選擇的過程，系統(tǒng)底層會(huì)依次詢問每個(gè)通道是否已經(jīng)就緒，這個(gè)過程可能會(huì)造成調(diào)用線程進(jìn)入阻塞狀態(tài),那么我們有以下三種方式可以喚醒在select（）方法中阻塞的線程。

通過調(diào)用Selector對(duì)象的wakeup（）方法讓處在阻塞狀態(tài)的select()方法立刻返回該方法使得選擇器上的第一個(gè)還沒有返回的選擇操作立即返回。如果當(dāng)前沒有進(jìn)行中的選擇操作，那么下一次對(duì)select()方法的一次調(diào)用將立即返回。通過close（）方法關(guān)閉Selector** 該方法使得任何一個(gè)在選擇操作中阻塞的線程都被喚醒（類似wakeup（）），同時(shí)使得注冊(cè)到該Selector的所有Channel被注銷，所有的鍵將被取消，但是Channel本身并不會(huì)關(guān)閉。調(diào)用interrupt() 調(diào)用該方法會(huì)使睡眠的線程拋出InterruptException異常，捕獲該異常并在調(diào)用wakeup()

上面有些人看到“系統(tǒng)底層會(huì)依次詢問每個(gè)通道”時(shí)可能在想如果已選擇鍵非常多是，會(huì)不會(huì)耗時(shí)較長？答案是肯定的。但是我想說的是通常你可以選擇忽略該過程，至于為什么，后面再說。

三、NIO多人聊天室

服務(wù)端

public class ChatServer implements Runnable{ private Selector selector; private SelectionKey serverKey; private Vector<String> usernames; private static final int PORT = 9999; SimpleDateFormat sdf = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss"); public ChatServer(){ usernames = new Vector<String>(); init(); } public void init(){ try { selector = Selector.open(); //創(chuàng)建serverSocketChannel ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open(); ServerSocket socket = serverChannel.socket(); socket.bind(new InetSocketAddress(PORT)); //加入到selector中 serverChannel.configureBlocking(false); serverKey = serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT); printInfo("server starting......."); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } @Override public void run() { try { while(true){ //獲取就緒channel int count = selector.select(); if(count > 0){ Iterator<SelectionKey> iterator = selector.selectedKeys().iterator(); while(iterator.hasNext()){ SelectionKey key = iterator.next(); //若此key的通道是等待接受新的套接字連接 if(key.isAcceptable()){ System.out.println(key.toString() + " : 接收"); //一定要把這個(gè)accpet狀態(tài)的服務(wù)器key去掉，否則會(huì)出錯(cuò) iterator.remove(); ServerSocketChannel serverChannel = (ServerSocketChannel) key.channel(); //接受socket SocketChannel socket = serverChannel.accept(); socket.configureBlocking(false); //將channel加入到selector中，并一開始讀取數(shù)據(jù) socket.register(selector, SelectionKey.OP_READ); } //若此key的通道是有數(shù)據(jù)可讀狀態(tài) if(key.isValid() && key.isReadable()){ System.out.println(key.toString() + " : 讀"); readMsg(key); } //若此key的通道是寫數(shù)據(jù)狀態(tài) if(key.isValid() && key.isWritable()){ System.out.println(key.toString() + " : 寫"); writeMsg(key); } } } } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } private void readMsg(SelectionKey key) { SocketChannel channel = null; try { channel = (SocketChannel) key.channel(); //設(shè)置buffer緩沖區(qū) ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024); //假如客戶端關(guān)閉了通道，這里在對(duì)該通道read數(shù)據(jù)，會(huì)發(fā)生IOException，捕獲到Exception后，關(guān)閉掉該channel，取消掉該key int count = channel.read(buffer); StringBuffer buf = new StringBuffer(); //如果讀取到了數(shù)據(jù) if(count > 0){ //讓buffer翻轉(zhuǎn)，把buffer中的數(shù)據(jù)讀取出來 buffer.flip(); buf.append(new String(buffer.array(), 0, count)); } String msg = buf.toString(); //如果此數(shù)據(jù)是客戶端連接時(shí)發(fā)送的數(shù)據(jù) if(msg.indexOf("open_") != -1){ String name = msg.substring(5);//取出名字 printInfo(name + " --> online"); usernames.add(name); Iterator<SelectionKey> iter = selector.selectedKeys().iterator(); while(iter.hasNext()){ SelectionKey skey = iter.next(); //若不是服務(wù)器套接字通道的key，則將數(shù)據(jù)設(shè)置到此key中 //并更新此key感興趣的動(dòng)作 if(skey != serverKey){ skey.attach(usernames); skey.interestOps(skey.interestOps() | SelectionKey.OP_WRITE); } } //如果是下線時(shí)發(fā)送的數(shù)據(jù) }else if(msg.indexOf("exit_") != -1){ String username = msg.substring(5); usernames.remove(username); key.attach("close"); //要退出的當(dāng)前channel加上close的標(biāo)示，并把興趣轉(zhuǎn)為寫，如果write中收到了close，則中斷channel的鏈接 key.interestOps(SelectionKey.OP_WRITE); Iterator<SelectionKey> iter = selector.selectedKeys().iterator(); while(iter.hasNext()){ SelectionKey sKey = iter.next(); sKey.attach(usernames); sKey.interestOps(sKey.interestOps() | SelectionKey.OP_WRITE); } //如果是聊天發(fā)送數(shù)據(jù) }else{ String uname = msg.substring(0, msg.indexOf("^")); msg = msg.substring(msg.indexOf("^") + 1); printInfo("("+uname+")說：" + msg); String dateTime = sdf.format(new Date()); String smsg = uname + " " + dateTime + "\n " + msg + "\n"; Iterator<SelectionKey> iter = selector.selectedKeys().iterator(); while(iter.hasNext()){ SelectionKey sKey = iter.next(); sKey.attach(smsg); sKey.interestOps(sKey.interestOps() | SelectionKey.OP_WRITE); } } buffer.clear(); } catch (IOException e) { //當(dāng)客戶端關(guān)閉channel時(shí)，服務(wù)端再往通道緩沖區(qū)中寫或讀數(shù)據(jù)，都會(huì)報(bào)IOException，解決方法是：在服務(wù)端這里捕獲掉這個(gè)異常，并且關(guān)閉掉服務(wù)端這邊的Channel通道 key.cancel(); try { channel.socket().close(); channel.close(); } catch (IOException e1) { e1.printStackTrace(); } } } private void writeMsg(SelectionKey key) { try { SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel(); Object attachment = key.attachment(); //獲取key的值之后，要把key的值置空，避免影響下一次的使用 key.attach(""); channel.write(ByteBuffer.wrap(attachment.toString().getBytes())); key.interestOps(SelectionKey.OP_READ); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } private void printInfo(String str) { System.out.println("[" + sdf.format(new Date()) + "] -> " + str); } public static void main(String[] args) { ChatServer server = new ChatServer(); new Thread(server).start(); }}

注意這里readMsg 和 writeMsg中，read操作的key重新設(shè)置interest要遍歷所有key，而write操作的key重新設(shè)置interest只需要設(shè)置傳入的當(dāng)前key，原因：

讀操作之所以要遍歷key，是因?yàn)檫@里channel的讀寫操作的流程是：

1. read到數(shù)據(jù)后，把數(shù)據(jù)加到每一個(gè)key的attach中2. 寫數(shù)據(jù)時(shí)，從key的attach中取出數(shù)據(jù)，從而把該數(shù)據(jù)寫到buffer中

例如：當(dāng)選擇器有3個(gè)channel的情況下，實(shí)現(xiàn)多人聊天，流程：

1. 其中一個(gè)channel發(fā)送數(shù)據(jù)，該channel接受到數(shù)據(jù)2. 在該channel的讀操作中，遍歷所有的channel，為每一個(gè)channel的attach加上該數(shù)據(jù)3. 每一個(gè)channel在寫操作時(shí)，從key的attach中取出數(shù)據(jù)，分別把該數(shù)據(jù)寫到各自的buffer中4. 于是每一個(gè)channel的界面都能看到其中一個(gè)channel發(fā)送的數(shù)據(jù)

客戶端：

public class ChatClient { private static final String HOST = "127.0.0.1"; private static int PORT = 9999; private static SocketChannel socket; private static ChatClient client; private static byte[] lock = new byte[1]; //單例模式管理 private ChatClient() throws IOException{ socket = SocketChannel.open(); socket.connect(new InetSocketAddress(HOST, PORT)); socket.configureBlocking(false); } public static ChatClient getIntance(){ synchronized(lock){ if(client == null){ try { client = new ChatClient(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } return client; } } public void sendMsg(String msg){ try { socket.write(ByteBuffer.wrap(msg.getBytes())); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } public String receiveMsg(){ String msg = null; try { ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024); StringBuffer buf = new StringBuffer(); int count = 0; //不一定一次就能讀滿，連續(xù)讀 while((count = socket.read(buffer)) > 0){ buf.append(new String(buffer.array(), 0, count)); } //有數(shù)據(jù) if(buf.length() > 0){ msg = buf.toString(); if(buf.toString().equals("close")){ //不過不sleep會(huì)導(dǎo)致ioException的發(fā)生,因?yàn)槿绻@里直接關(guān)閉掉通道，在server里， //該channel在read（buffer）時(shí)會(huì)發(fā)生讀取異常，通過sleep一段時(shí)間，使得服務(wù)端那邊的channel先關(guān)閉，客戶端 //的channel后關(guān)閉，這樣就能防止read(buffer)的ioException //但是這是一種笨方法 //Thread.sleep(100); //更好的方法是，在readBuffer中捕獲異常后，手動(dòng)進(jìn)行關(guān)閉通道 socket.socket().close(); socket.close(); msg = null; } } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } return msg; }}

界面代碼：設(shè)置姓名

public class SetNameFrame extends JFrame { private static final long serialVersionUID = 1L; private static JTextField txtName; private static JButton btnOK; private static JLabel label; public SetNameFrame() { this.setLayout(null); Toolkit kit = Toolkit.getDefaultToolkit(); int w = kit.getScreenSize().width; int h = kit.getScreenSize().height; this.setBounds(w / 2 - 230 / 2, h / 2 - 200 / 2, 230, 200); this.setTitle("設(shè)置名稱"); this.setDefaultCloseOperation(EXIT_ON_CLOSE); this.setResizable(false); txtName = new JTextField(4); this.add(txtName); txtName.setBounds(10, 10, 100, 25); btnOK = new JButton("OK"); this.add(btnOK); btnOK.setBounds(120, 10, 80, 25); label = new JLabel("[w:" + w + ",h:" + h + "]"); this.add(label); label.setBounds(10, 40, 200, 100); label.setText("<html>在上面的文本框中輸入名字<br/>顯示器寬度：" + w + "<br/>顯示器高度：" + h + "</html>"); btnOK.addActionListener(new ActionListener() { @Override public void actionPerformed(ActionEvent e) { String uname = txtName.getText(); ChatClient service = ChatClient.getIntance(); ChatFrame chatFrame = new ChatFrame(service, uname); chatFrame.show(); setVisible(false); } }); } public static void main(String[] args) { SetNameFrame setNameFrame = new SetNameFrame(); setNameFrame.setVisible(true); }}

界面代碼：聊天界面

public class ChatFrame { private JTextArea readContext = new JTextArea(18, 30);// 顯示消息文本框 private JTextArea writeContext = new JTextArea(6, 30);// 發(fā)送消息文本框 private DefaultListModel modle = new DefaultListModel();// 用戶列表模型 private JList list = new JList(modle);// 用戶列表 private JButton btnSend = new JButton("發(fā)送");// 發(fā)送消息按鈕 private JButton btnClose = new JButton("關(guān)閉");// 關(guān)閉聊天窗口按鈕 private JFrame frame = new JFrame("ChatFrame");// 窗體界面 private String uname;// 用戶姓名 private ChatClient service;// 用于與服務(wù)器交互 private boolean isRun = false;// 是否運(yùn)行 public ChatFrame(ChatClient service, String uname) { this.isRun = true; this.uname = uname; this.service = service; } // 初始化界面控件及事件 private void init() { frame.setLayout(null); frame.setTitle(uname + " 聊天窗口"); frame.setSize(500, 500); frame.setLocation(400, 200); frame.setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE); frame.setResizable(false); JScrollPane readScroll = new JScrollPane(readContext); readScroll.setVerticalScrollBarPolicy(JScrollPane.VERTICAL_SCROLLBAR_AS_NEEDED); frame.add(readScroll); JScrollPane writeScroll = new JScrollPane(writeContext); writeScroll.setVerticalScrollBarPolicy(JScrollPane.VERTICAL_SCROLLBAR_AS_NEEDED); frame.add(writeScroll); frame.add(list); frame.add(btnSend); frame.add(btnClose); readScroll.setBounds(10, 10, 320, 300); readContext.setBounds(0, 0, 320, 300); readContext.setEditable(false); readContext.setLineWrap(true);// 自動(dòng)換行 writeScroll.setBounds(10, 315, 320, 100); writeContext.setBounds(0, 0, 320, 100); writeContext.setLineWrap(true);// 自動(dòng)換行 list.setBounds(340, 10, 140, 445); btnSend.setBounds(150, 420, 80, 30); btnClose.setBounds(250, 420, 80, 30); frame.addWindowListener(new WindowAdapter() { @Override public void windowClosing(WindowEvent e) { isRun = false; service.sendMsg("exit_" + uname); System.exit(0); } }); btnSend.addActionListener(new ActionListener() { @Override public void actionPerformed(ActionEvent e) { String msg = writeContext.getText().trim(); if(msg.length() > 0){ service.sendMsg(uname + "^" + writeContext.getText()); } writeContext.setText(null); writeContext.requestFocus(); } }); btnClose.addActionListener(new ActionListener() { @Override public void actionPerformed(ActionEvent e) { isRun = false; service.sendMsg("exit_" + uname); System.exit(0); } }); list.addListSelectionListener(new ListSelectionListener() { @Override public void valueChanged(ListSelectionEvent e) { // JOptionPane.showMessageDialog(null, // list.getSelectedValue().toString()); } }); writeContext.addKeyListener(new KeyListener() { @Override public void keyTyped(KeyEvent e) { // TODO Auto-generated method stub } @Override public void keyReleased(KeyEvent e) { if(e.getKeyCode() == KeyEvent.VK_ENTER){ String msg = writeContext.getText().trim(); if(msg.length() > 0){ service.sendMsg(uname + "^" + writeContext.getText()); } writeContext.setText(null); writeContext.requestFocus(); } } @Override public void keyPressed(KeyEvent e) { // TODO Auto-generated method stub } }); } // 此線程類用于輪詢讀取服務(wù)器發(fā)送的消息 private class MsgThread extends Thread { @Override public void run() { while (isRun) { String msg = service.receiveMsg(); if (msg != null) { //如果存在[]，這是verctor裝的usernames的toString生成的 if (msg.indexOf("[") != -1 && msg.lastIndexOf("]") != -1) { msg = msg.substring(1, msg.length() - 1); String[] userNames = msg.split(","); modle.removeAllElements(); for (int i = 0; i < userNames.length; i++) { modle.addElement(userNames[i].trim()); } } else {//如果是普通的消息 String str = readContext.getText() + msg; readContext.setText(str); readContext.selectAll(); } } } } } // 顯示界面 public void show() { this.init(); service.sendMsg("open_" + uname); MsgThread msgThread = new MsgThread(); msgThread.start(); this.frame.setVisible(true); }}

分析整個(gè)程序的流程：

只有一個(gè)客戶端連接的注釋：

[2017-01-23 21:26:14] -> server starting…….sun.nio.ch.SelectionKeyImpl@99436c6 : 接收sun.nio.ch.SelectionKeyImpl@3ee5015 : 讀[2017-01-23 21:26:19] -> a –> onlinesun.nio.ch.SelectionKeyImpl@3ee5015 : 寫

可以看出流程是：服務(wù)端接受通道 -> 通道進(jìn)行讀操作 -> 通道進(jìn)行寫操作

1. 當(dāng)客戶端的channel調(diào)用connect后，服務(wù)端接受到該Channel，于是把該通道的興趣改為read就緒2. 客戶端connect后，立馬寫數(shù)據(jù)”open_”到通道緩沖區(qū)中，于是該通道進(jìn)入了有數(shù)據(jù)可讀狀態(tài)（即讀狀態(tài)），且該通道的興趣為read，所以select()的返回值為1，進(jìn)入了readMsg()；3. readMsg中把每一個(gè)key的狀態(tài)改為了寫狀態(tài)，而此時(shí)客戶端一直在read數(shù)據(jù)，要求你服務(wù)端要給我數(shù)據(jù)，于是服務(wù)器的channel此時(shí)是寫狀態(tài)，且該通道的興趣為write，所以select()的返回值為1，進(jìn)入了writeMsg()；

有兩個(gè)個(gè)客戶端連接的注釋：

sun.nio.ch.SelectionKeyImpl@99436c6 : 接收sun.nio.ch.SelectionKeyImpl@3ee5015 : 讀[2017-01-23 21:26:19] -> a –> onlinesun.nio.ch.SelectionKeyImpl@3ee5015 : 寫sun.nio.ch.SelectionKeyImpl@99436c6 : 接收sun.nio.ch.SelectionKeyImpl@3ee5015 : 寫sun.nio.ch.SelectionKeyImpl@12cb94b7 : 讀[2017-01-23 21:32:30] -> b –> onlinesun.nio.ch.SelectionKeyImpl@3ee5015 : 寫sun.nio.ch.SelectionKeyImpl@12cb94b7 : 寫sun.nio.ch.SelectionKeyImpl@3ee5015 : 寫

可以看到，@99436c6是ServerSocketChannel，@3ee5015是第一個(gè)鏈接的Channel，@12cb94b7是第二個(gè)連接的Channel，可以看見，第二個(gè)Channel連接之后

sun.nio.ch.SelectionKeyImpl@3ee5015 : 寫sun.nio.ch.SelectionKeyImpl@12cb94b7 : 讀[2017-01-23 21:32:30] -> b –> onlinesun.nio.ch.SelectionKeyImpl@3ee5015 : 寫sun.nio.ch.SelectionKeyImpl@12cb94b7 : 寫sun.nio.ch.SelectionKeyImpl@3ee5015 : 寫

兩個(gè)Channel是交替運(yùn)行的，說明Selector處理Channle，是輪詢處理的

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