Netty剖析之NIO-Selector

什么是Selector？

NIO之所以可以达到同步非阻塞的效果，使用一个线程就可以处理多个客户端的连接，Selector(选择器)功不可没；

Selector 能够检测多个注册的通道上是否有事件发生(注意:多个Channel以事件的方式可以注册到同一个Selector)，如果有事件发生，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，如下图所示：

只有在连接/通道真正有读写事件发生时，才会进行读写，就大大地减少了系统开销，并且不必为每个连接都创建一个线程，不用去维护多个线程，避免了多线程之间的上下文切换导致的开销；

Selector特点

• Netty的IO线程NioEventLoop聚合了Selector(选择器，也叫多路复用器)，可以同时并发处理成百上千个客户端连接；
• 当线程从某客户端Socket通道进行读写数据时，若没有数据可用时，该线程可以进行其他任务；
• 线程通常将非阻塞IO的空闲时间用于在其他通道上执行IO操作，所以单独的线程可以管理多个输入和输出通道；
• 由于读写操作都是非阻塞的，这就可以充分提升 IO 线程的运行效率，避免由于频繁 I/O 阻塞导致的线程挂起；
• 一个I/O线程可以并发处理N个客户端连接和读写操作，这从根本上解决了传统同步阻塞I/O一连接一线程模型，架构的性能、弹性伸缩能力和可靠性都得到了极大的提升；

Selector常用方法

selector是一个抽象类（public abstract class Selector implements Closeable）

方法名	描述
public static Selector open();	得到一个选择器对象
public int select(long timeout)	监控所有注册的通道，当其中有 IO 操作可以进行时，将对应的 SelectionKey 加入到内部集合中并返回，参数用来设置超时时间
public Set selectedKeys()	从内部集合中得到所有的 SelectionKey
public abstract Selector wakeup()	唤醒selector
public abstract int selectNow()	不阻塞，立马返还

SelectionKey介绍

SelectionKey，表示 Selector 和网络通道的注册关系, 共四种：

1. OP_READ：代表读操作，值为 1
2. OP_WRITE：代表写操作，值为 4
3. OP_CONNECT：代表连接已经建立，值为 8
4. OP_ACCEPT：新的网络连接可以 accept，值为 16

对应源码（java.nio.channels.SelectionKey）：

public static final int OP_READ = 1 << 0; 
public static final int OP_WRITE = 1 << 2;
public static final int OP_CONNECT = 1 << 3;
public static final int OP_ACCEPT = 1 << 4;

SelectionKey常用方法

方法名	描述
public abstract Selector selector();	得到与之关联的 Selector 对象
public abstract SelectableChannel channel()	得到与之关联的通道
public final Object attachment()	得到与之关联的共享数据
public abstract SelectionKey interestOps(int ops)	设置或改变监听事件
public final boolean isAcceptable()	是否可以 accept
public final boolean isReadable()	是否可以读
public final boolean isWritable()	是否可以写