通道(Channel)

1. Channel类似于流，有些区别

   1. 同时进行读写，而流只能读或者只能写
   2. 实现异步读写数据
   3. 可以从缓冲读数据，也可以写数据到缓冲

2. Channel在 NIO 中是一个接口:public interface Channel extends Closeable{}

3. 常用的Channel类有:FileChannel、DatagramChannel、ServerSocketChannel和SocketChannel

   1. ServerSocketChannel类似 ServerSocket
   2. SocketChannel类似Socket

4. FileChannel 用于文件的数据读写，DatagramChannel用于UDP的数据读写，ServerSocketChannel和SocketChannel 用于 TCP 的数据读写。

FileChannel类简述

 FileChannel主要用来对本地文件进行I/O 操作

1. public int read(ByteBufer dst)，从通道读取数据并放到缓冲区中
2. public int write(ByteBuffer src)，把缓冲区的数据写到通道中
3. public long transferFrom(ReadableByteChannel src, long position, long count)，从目标通道中复制数据到当前通道
4. public long transferTo(long position,long count, WritableByteChannel target)，把数据从当前通道复制给目标通道

Selector（选择器）简介

1. 简介：
   • Selector能够检测多个注册的通道上是否有事件发生，如果有，便获取事件然后针对每个事件进行相应的处理。这样就可以只用一个单线程去管理多个通道，也就是管理多个连接和请求。
   • 只有在连接/通道真正有读写事件发生时，才会进行读写，避免了多线程之间的上下文切换导致的开销
2. NIOEventLoop聚合了Selector，可以同时并发处理上千个客户端连接
3. 优势：
   • 可以一个线程管理多个Channel处理多个请求
   • 非阻塞读写，避免频繁IO导致线程挂起
   • 解决了BIO的瓶颈，提高了架构的性能、弹性伸缩能力和可靠性
4. Selector类是抽象类 实现了Closeable
5. 相关方法：
   • selector.select()//阻塞
   • selector.select(1000)//阻塞 1000 毫秒，在 1000 毫秒后返回
   • selector.wakeup()//唤醒 selector
   • selector.selectNow()//不阻塞，立马返还

 

NIO非阻塞网络编程原理分析图

1. 当客户端连接时，会通过 ServerSocketChannel 得到 SocketChannel
2. Selector进行监听select方法，返回有事件发生的Channel的个数
3. 将 SocketChannel注册到Selector上调用register(selector,int ops),一个selector上可以注册多个SocketChannel
4. 注册后返回一个 SelectionKey，会和该 Selector 关联(集合)
5. 进一步得到各个 SelectionKey(有事件发生)
6. 在通过 SelectionKey 反向获取 SocketChannel，使用的是channel()方法
7. 可以通过得到的channel，完成业务处理

(Selector、SelectionKey、ServerScoketChannel 和 SocketChannel) 关系梳理图

NIO Server和Client实现（选修）