《Java源码解析》之NIO的Selector机制(Part3：Selector.select())

Selector.select()函数的分析：

前面已经介绍过了Selector的open函数以及channel的register函数，现在分析最后一个函数：select()函数。

selector.select()在Selector类中此方法是一个抽象的。如下：
public abstract int select() throws IOException;
函数功能：选择一些I/O操作已经准备好的channel。每个channel对应着一个key。这个方法是一个阻塞的选择操作。当至少有一个通道被选择时才返回。当这个方法被执行时，当前线程是允许被中断的。

除了这个方法之外，还有两个重载方法：
1. public abstract int select(long timeout)throws IOException;
2. public abstract int selectNow() throws IOException;

1. select(long timeout)
   select(long timeout)和select()一样，除了最长会阻塞timeout毫秒(参数)。
   这个方法并不能提供精确时间的保证，和当执行wait(long timeout)方法时并不能保证会延时timeout道理一样。

这里的timeout说明如下：

• 如果 timeout为正，则select(long timeout)在等待有通道被选择时至多会阻塞timeout毫秒
• 如果timeout为零，则永远阻塞直到有至少一个通道准备就绪。
• timeout不能为负数

1. selectNow()
   这个方法与select()的区别在于，是非阻塞的，即当前操作即使没有通道准备好也是立即返回。只是返回的是0.
   值得注意的是：调用这个方法会清除所有之前执行了wakeup方法的作用。

下面来看select()函数的具体实现：

首先我们来看一下这三个方法的实现：是在SelectorImpl这个类里面：

public int select(long var1) throws IOException {
        if(var1 < 0L) {
            throw new IllegalArgumentException("Negative timeout");
        } else {
            return this.lockAndDoSelect(var1 == 0L?-1L:var1);
        }
}

public int select() throws IOException {
    return this.select(0L);
}

public int selectNow() throws IOException {
    return this.lockAndDoSelect(0L);
}

我们可以发现，这三个方法最终都是调用了
lockAndDoSelect(0L);
这个函数，这个函数也是在SelectorImpl这个类里面实现的，源码如下：

private int lockAndDoSelect(long var1) throws IOException {
    synchronized(this) {
        //坚持selector是否已经打开了
        if(!this.isOpen()) {
            throw new ClosedSelectorException();
        } else {
            Set var4 = this.publicKeys;
            int var10000;
            //这里用了双重锁来实现同步访问，双重锁可能引起死锁。
            synchronized(this.publicKeys) {
                Set var5 = this.publicSelectedKeys;
                synchronized(this.publicSelectedKeys) {
                    var10000 = this.doSelect(var1);
                }
            }
            return var10000;
        }
    }
}

这里先看下这个isOpen()函数的具体实现，这个函数是在 AbstractSelector 中实现的。

public final boolean isOpen() {
    return selectorOpen.get();
}

函数的功能：检查这个Selector是否打开；
在isOpen()方法中的selectorOpen变量在AbstractSelector类中定义如下：

private AtomicBoolean selectorOpen = new AtomicBoolean(true);

即selectorOpen是一个原子性的变量；如果在执行selector.select()方法之前执行了Selector selector = Selector.open();则selectorOpen就进行了初始化，为true。否则为false。

最后分析一下lockAndDoSelect()中的核心函数：
doSelect(var1);
传参数是var1是一个long型整数，表示阻塞等待的时间。
doselect()方法也是一个abstract方法。他有两个实现：

由于我是在Mac下，所以默认调用的是KQueueSelectorImpl这个类里面的实现，源码如下：

protected int doSelect(long var1) throws IOException {
    boolean var3 = false;
    //判断当前selector是否是关闭的，
    if(this.closed) {
        throw new ClosedSelectorException();
    } else {
        this.processDeregisterQueue();

        int var7;
        try {
            this.begin();
            var7 = this.kqueueWrapper.poll(var1);
        } finally {
            this.end();
        }

        this.processDeregisterQueue();
        return this.updateSelectedKeys(var7);
    }
}

这部分代码还是比较复杂的，这里我只分析核心的地方：

var7 = this.kqueueWrapper.poll(var1);

这个函数的内部会调用系统的poll函数，轮询kqueueWrapper里面保存的fd,内部会调用native方法。这里会监听fd中是否有数据进出，这回造成IO阻塞，直到有数据读写事件发生。