Java NIO学习笔记 - NIO服务端时序图

NIO服务端通信序列图如下：

1.png

下面，我们对NIO服务端的主要创建过程进行讲解和说明：

步骤一：打开ServerSocketChannel，用于监听客户端的连接，它是所有客户端连接的父管道，代码示例如下：

ServerSocketChannel acceptorSvr = ServerSocketChannel.open();

步骤二：绑定监听端口，设置连接为非阻塞模式，示例代码如下：

acceptorSvr.socket().bind(new InetSocketAddress(InetAddress.getByName("IP"),port));
acceptorSvr.configureBlocking(false);

步骤三：创建Reactor线程，创建多路复用器并启动线程，代码如下：

Selector selector = Selector.open();
New Thread(new ReactorTask()).start();

步骤四：将ServerSocketChannel注册到Reactor线程的多路复用器Selector上，监听ACCEPT事件，代码如下：

SelectionKey key = acceptorSvr.register(selector,SelectionKey.OP_ACCEPT,ioHandler);

步骤五：多路复用器在线程run方法的无限循环体内轮询准备就绪的Key，代码如下：

int num = selector.select();
Set selectedKey s = selector.selectedKeys();
Iterator it = selectedKeys.iterator();
while(it.hasNext()){
    SelectionKey key = (SelectionKey)it.next();
    // ... deal with I/O event ...
}

步骤六：多路复用器监听到有新的客户端接入，处理新的接入请求，完成TCP三次握手，建立物理链路，代码示例如下：

SocketChannel channel = svrChannel.accept();

步骤七：设置客户端链路为非阻塞模式，示例代码如下：

channel.configureBlocking(false);
channel.socket().setReuseAddress(true);
......

步骤八：将新接入的客户端连接注册到Reactor线程的多路复用器上，监听读操作，用来读取客户端发送的网络消息，代码如下：

SelectionKey  key = socketChannel.register(selector,SelectionKey.OP_READ);

步骤九：异步读取客户端请求消息到缓冲区，示例代码如下：

int readNumber = channel.read(recelvedBuffer);

步骤十：对ByteBuffer进行编解码，如果有半包消息指针reset，继续读取后续的报文，将解码成功的消息封装成Task，投递到业务线程池中，进行业务逻辑编排，示例代码如下：

Object message = null;
while(buffer.hasRemain()){
    byteBuffer.mark();
    Object message = decode(byteBuffer);
    if(message == null){
        byteBuffer.reset();
        break;
    }
    messageList.add(message);
}
if(!byteBuffer.hasRemain())
    byteBuffer.clear();
else
    byteBuffer.compact();
if(messageList != null & !messageList.isEmpty()){
    for(Object messageE :messageList)
        handlerTask(messageE);
}

步骤十一：将POJO对象encode成ByteBuffer，调用SocketChannel的异步write方法，将消息异步发送给客户端，示例代码如下：

socketChannel.write(buffer);

注意：如果发送区TCP缓冲区满，会导致写半包，此时，需要注册监听写操作位，循环写，直到整包消息写入TCP缓冲区。