Java Nio简单例子

核心的类


  • ServerSocketChannel: ServerSocket 的替代类, 支持阻塞通信与非阻塞通信.
  • SocketChannel: Socket 的替代类, 支持阻塞通信与非阻塞通信.
  • Selector: 为ServerSocketChannel 监控接收客户端连接就绪事件, 为 SocketChannel 监控连接服务器就绪, 读就绪和写就绪事件.
  • SelectionKey: 代表 ServerSocketChannel 及 SocketChannel 向 Selector 注册事件的句柄. 当一个 SelectionKey 对象位于Selector 对象的 selected-keys 集合中时, 就表示与这个 SelectionKey 对象相关的事件发生了.在SelectionKey 类中有几个静态常量
  • SelectionKey.OP_ACCEPT       ->客户端连接就绪事件 等于监听serversocket.accept()返回一个socket
  • SelectionKey.OP_CONNECT   ->准备连接服务器就绪          跟上面类似,只不过是对于socket的 相当于监听了 socket.connect()
  • SelectionKey.OP_READ            ->读就绪事件,  表示输入流中已经有了可读数据, 可以执行读操作了
  • SelectionKey.OP_WRITE          ->写就绪事件

 

例子1

 服务器端代码

package com.nio.test;




import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;
import java.nio.channels.SocketChannel;


public class NIOServer2 {
    /*标志数字*/
    private static int flag = 0;
    /*定义缓冲区大小*/
    private static int block = 4096;
    /*接收缓冲区*/
    private static ByteBuffer receiveBuffer = ByteBuffer.allocate(block);
    /*发送缓冲区*/
    private static ByteBuffer sendBuffer = ByteBuffer.allocate(block);
    /*定义Selector*/
    private Selector selector;
    
    public NIOServer2(int port) throws IOException{
        //打开服务器套接字通道
        ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
        //服务器配置为非阻塞
        serverSocketChannel.configureBlocking(false);
        //检索与此服务器套接字通道关联的套接字
        ServerSocket serverSocket = serverSocketChannel.socket();
        //进行服务的绑定
        serverSocket.bind(new InetSocketAddress(port));
        //通过open()方法找到Selector
        selector = Selector.open();
        //注册到selector
        serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
        System.out.println("Server Start -----8888:");
    }
    //监听
    public void listen() throws IOException{
        while(true){
            //监控所有注册的 channel ,当其中有注册的 IO 操作可以进行时,该函数返回,并将对应的 SelectionKey 加入 selected-key set
            selector.select();
            //Selected-key set 代表了所有通过 select() 方法监测到可以进行 IO 操作的 channel ,这个集合可以通过 selectedKeys() 拿到
            Set selectionKeys = selector.selectedKeys();
            Iterator iterator = selectionKeys.iterator();
            while(iterator.hasNext()){
                SelectionKey selectionKey = iterator.next();
                handleKey(selectionKey);
                iterator.remove();
            }
        } 
    }
    //处理请求
    public void handleKey(SelectionKey selectionKey) throws IOException{
        //接受请求
        ServerSocketChannel serverSocketChannel = null;
        SocketChannel socketChannel = null;
        String receiveText;
        String sendText;
        int count;
        //测试此键的通道是否准备好接受新的套接字连接
        if(selectionKey.isAcceptable()){
            //返回创建此键的通道
            serverSocketChannel = (ServerSocketChannel)selectionKey.channel();
            //接受客户端建立连接的请求,并返回 SocketChannel 对象
            socketChannel = serverSocketChannel.accept();
            //配置为非阻塞
            socketChannel.configureBlocking(false);
            //注册到selector
            socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
        }else if(selectionKey.isReadable()){
            //返回为之创建此键的通道
            socketChannel = (SocketChannel)selectionKey.channel();
            //将缓冲区清空,以备下次读取
            receiveBuffer.clear();
            //将发送来的数据读取到缓冲区            
            count = socketChannel.read(receiveBuffer);
            if(count>0){
                receiveText = new String(receiveBuffer.array(),0,count);
                System.out.println("服务器端接受到的数据---"+receiveText);
                socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_WRITE);
            }
        }else if (selectionKey.isWritable()) {  
            //将缓冲区清空以备下次写入  
            sendBuffer.clear();  
            // 返回为之创建此键的通道。  
            socketChannel = (SocketChannel) selectionKey.channel();  
            sendText="message from server--" + flag++;  
            //向缓冲区中输入数据  
            sendBuffer.put(sendText.getBytes());  
             //将缓冲区各标志复位,因为向里面put了数据标志被改变要想从中读取数据发向服务器,就要复位  
            sendBuffer.flip();  
            //输出到通道  
            socketChannel.write(sendBuffer);  
            System.out.println("服务器端向客户端发送数据--:"+sendText);  
            socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);  
        }  
        
    }
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        int port = 8080; 
        NIOServer2 server = new NIOServer2(port);
        server.listen();
    }


}


客户端代码


package com.nio.test;


import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Set;


public class NIOClient2 {
    /*标识数字*/  
    private static int flag = 0;  
    /*缓冲区大小*/  
    private static int BLOCK = 4096;  
    /*接受数据缓冲区*/  
    private static ByteBuffer sendBuffer = ByteBuffer.allocate(BLOCK);  
    /*发送数据缓冲区*/  
    private static ByteBuffer receiveBuffer = ByteBuffer.allocate(BLOCK);  
    /*服务器端地址*/  
    private final static InetSocketAddress SERVER_ADDRESS = new InetSocketAddress(  
            "localhost", 8888);  
  
    public static void main(String[] args) throws IOException {  
        // 打开socket通道  
        SocketChannel clientChannel = SocketChannel.open();  
        // 设置为非阻塞方式  
        clientChannel.configureBlocking(false);  
        // 打开选择器  
        Selector selector = Selector.open();  
        // 注册连接服务端socket动作  
        clientChannel.register(selector, SelectionKey.OP_CONNECT);  
        // 连接  
        clientChannel.connect(SERVER_ADDRESS);  
    
        SocketChannel socketChannel;
        Set selectionKeys;    
        String receiveText;  
        String sendText;  
        int count=0;  
  
        while (true) {  
            //选择一组键,其相应的通道已为 I/O 操作准备就绪。  
            //监控所有注册的 channel ,当其中有注册的 IO 操作可以进行时,该函数返回,并将对应的 SelectionKey 加入 selected-key set 
            selector.select();  
            //返回此选择器的已选择键集。  
            selectionKeys = selector.selectedKeys();  
            //System.out.println(selectionKeys.size());  
            for(SelectionKey selectionKey:selectionKeys){ 
                //判断是否为建立连接的事件
                if (selectionKey.isConnectable()) {  
                System.out.println("客户端11111111111111111");
                    System.out.println("client connect");  
                    socketChannel = (SocketChannel) selectionKey.channel();  //
                    // 判断此通道上是否正在进行连接操作。  
                    // 完成套接字通道的连接过程。  
                    if (socketChannel.isConnectionPending()) { 
                        //完成连接的建立(TCP三次握手)
                        socketChannel.finishConnect();  
                        System.out.println("完成连接!");  
                        sendBuffer.clear();  
                        sendBuffer.put("Hello,Server".getBytes());  
                        sendBuffer.flip();  
                        socketChannel.write(sendBuffer);  
                    }  
                    socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);  
                } else if (selectionKey.isReadable()) {  
                    socketChannel = (SocketChannel) selectionKey.channel();  
                    System.out.println("客户端222222222222");
                    //将缓冲区清空以备下次读取  
                    receiveBuffer.clear();  
                    //读取服务器发送来的数据到缓冲区中  
                    count=socketChannel.read(receiveBuffer);  
                    if(count>0){  
                        receiveText = new String( receiveBuffer.array(),0,count);  
                        System.out.println("客户端接受服务器端数据--:"+receiveText);  
                        socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_WRITE);  
                    }  
  
                } else if (selectionKey.isWritable()) {  
                System.out.println("客户端33333333333333333");
                    sendBuffer.clear();  
                    socketChannel = (SocketChannel) selectionKey.channel();  
                    sendText = "message from client--" + (flag++);  
                    sendBuffer.put(sendText.getBytes());  
                     //将缓冲区各标志复位,因为向里面put了数据标志被改变要想从中读取数据发向服务器,就要复位  
                    sendBuffer.flip();  
                    socketChannel.write(sendBuffer);  
                    System.out.println("客户端向服务器端发送数据--:"+sendText);  
                    socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);  
                }  
            }  
            selectionKeys.clear();  
        }  
    }  
}



例子二

服务器端代码:

package com.nio.test;


import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;


public class NioServer1 {
    //通道管理器
    private Selector selector;


    
    //获取一个ServerSocket通道,并初始化通道
    public NioServer1 init(int port) throws IOException{
        //获取一个ServerSocket通道
        ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open();
        serverChannel.configureBlocking(false);
        serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress("192.168.10.129",port));
        //获取通道管理器
        selector=Selector.open();
        //将通道管理器与通道绑定,并为该通道注册SelectionKey.OP_ACCEPT事件,
        //只有当该事件到达时,Selector.select()会返回,否则一直阻塞。
        serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
        return this;
    }
    
    public void listen() throws IOException{
        System.out.println("服务器端启动成功");
        
        //使用轮询访问selector
        while(true){
            //当有注册的事件到达时,方法返回,否则阻塞。
            selector.select();
            
            //获取selector中的迭代器,选中项为注册的事件
            Iterator ite=selector.selectedKeys().iterator();
            
            while(ite.hasNext()){
                SelectionKey key = ite.next();
                //删除已选key,防止重复处理
                ite.remove();
                //客户端请求连接事件
                if(key.isAcceptable()){
                    ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel)key.channel();
                    //获得客户端连接通道
                    SocketChannel channel = server.accept();
                    channel.configureBlocking(false);
                    //向客户端发消息                              
                    channel.write(ByteBuffer.wrap(new String("我是服务器").getBytes("gbk")));
                    //在与客户端连接成功后,为客户端通道注册SelectionKey.OP_READ事件。
                    channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ); 
                    System.out.println("客户端请求连接事件");
                }else if(key.isReadable()){//有可读数据事件
                    //获取客户端传输数据可读取消息通道。
                    SocketChannel channel = (SocketChannel)key.channel();
                   //创建读取数据缓冲器
                    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);
                    channel.read(buffer);
                    byte[] data = buffer.array();
                    String message = new String(data,"gbk");
                    System.out.println("receive message from client, size:" + buffer.position() + " msg: " + message);              
                }
            }
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        new NioServer1().init(8080).listen();
    }
}


客户端代码:

package com.nio.test;


import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;


public class NioClient1 {
    //管道管理器
    private Selector selector;
    
    public NioClient1 init(String serverIp, int port) throws IOException{
        //获取socket通道
        SocketChannel channel = SocketChannel.open();
        
        channel.configureBlocking(false);
        //获得通道管理器
        selector=Selector.open();
        
        //客户端连接服务器,需要调用channel.finishConnect();才能实际完成连接。
        channel.connect(new InetSocketAddress(serverIp, port));
        //为该通道注册SelectionKey.OP_CONNECT事件
        channel.register(selector, SelectionKey.OP_CONNECT);
        return this;
    }
    
    public void listen() throws IOException{
        System.out.println("客户端启动");
        //轮询访问selector
        while(true){
            //选择注册过的io操作的事件(第一次为SelectionKey.OP_CONNECT)
            selector.select();
            Iterator ite = selector.selectedKeys().iterator();
            while(ite.hasNext()){
                SelectionKey key = ite.next();
                //删除已选的key,防止重复处理
                ite.remove();
                if(key.isConnectable()){
                    SocketChannel channel=(SocketChannel)key.channel();
                    
                    //如果正在连接,则完成连接
                    if(channel.isConnectionPending()){
                        channel.finishConnect();
                    }               
                    channel.configureBlocking(false);
                    //向服务器发送消息
                    channel.write(ByteBuffer.wrap(new String("我是客户端").getBytes("gbk")));
                    //连接成功后,注册接收服务器消息的事件
                    channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
                    System.out.println("客户端连接成功");
                }else if(key.isReadable()){ //有可读数据事件。
                    SocketChannel channel = (SocketChannel)key.channel();                 
                    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);
                    channel.read(buffer);
                    byte[] data = buffer.array();
                    String message = new String(data,"gbk"); 
                    System.out.println("recevie message from server:, size:" + buffer.position() + " msg: " + message);


                }
            }
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        new NioClient1().init("192.168.10.129", 8080).listen();
    }
}


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