Selector.wakeup实现注记

    NIO中的Selector封装了底层的系统调用，其中wakeup用于唤醒阻塞在select方法上的线程，它的实现很简单，在linux上就是创建一个管道并加入poll的fd集合，wakeup就是往管道里写一个字节，那么阻塞的poll方法有数据可读就立即返回。证明这一点很简单，strace即可知道：

public   class  SelectorTest {
     public   static   void  main(String[] args)  throws  Exception {
        Selector selector  =  Selector.open();
        selector.wakeup();
    }
}

     使用strace调用,只关心write的系统调用

sudo strace  - f  - e write java SelectorTest

     输出：

Process  29181  attached
Process  29182  attached
Process  29183  attached
Process  29184  attached
Process  29185  attached
Process  29186  attached
Process  29187  attached
Process  29188  attached
Process  29189  attached
Process  29190  attached
Process  29191  attached
[pid  29181 ] write( 36 ,  " \1 " ,  1 )           =   1
Process  29191  detached
Process  29184  detached
Process  29181  detached

    有的同学说了，怎么证明这个write是wakeup方法调用的，而不是其他方法呢，这个很好证明，我们多调用几次：

public   class  SelectorTest {
     public   static   void  main(String[] args)  throws  Exception {
        Selector selector  =  Selector.open();
        selector.wakeup();
        selector.selectNow();
        selector.wakeup();
        selector.selectNow();
        selector.wakeup();
    }
}

    修改程序调用三次wakeup，心细的朋友肯定注意到我们还调用了两次selectNow，这是因为在两次成功的select方法之间调用wakeup多次都只算做一次，为了显示3次write，这里就每次调用前select一下将前一次写入的字节读到，同样执行上面的strace调用，输出：

Process  29303  attached
Process  29304  attached
Process  29305  attached
Process  29306  attached
Process  29307  attached
Process  29308  attached
Process  29309  attached
Process  29310  attached
Process  29311  attached
Process  29312  attached
Process  29313  attached
[pid  29303 ] write( 36 ,  " \1 " ,  1 )           =   1
[pid  29303 ] write( 36 ,  " \1 " ,  1 )           =   1
[pid  29303 ] write( 36 ,  " \1 " ,  1 )           =   1
Process  29313  detached
Process  29309  detached
Process  29306  detached
Process  29303  detached

     果然是3次write的系统调用，都是写入一个字节，如果我们去掉selectNow，那么三次wakeup还是等于一次：

public   class  SelectorTest {
     public   static   void  main(String[] args)  throws  Exception {
        Selector selector  =  Selector.open();
        selector.wakeup();
        selector.wakeup();
        selector.wakeup();
    }
}

 
   输出：

Process  29331  attached
Process  29332  attached
Process  29333  attached
Process  29334  attached
Process  29335  attached
Process  29336  attached
Process  29337  attached
Process  29338  attached
Process  29339  attached
Process  29340  attached
Process  29341  attached
[pid  29331 ] write( 36 ,  " \1 " ,  1 )           =   1
Process  29341  detached
Process  29337  detached
Process  29334  detached
Process  29331  detached

      wakeup方法的API说明没有欺骗我们。wakeup方法的API还告诉我们，如果当前Selector没有阻塞在select方法上，那么本次wakeup调用会在下一次select阻塞的时候生效，这个道理很简单，wakeup方法写入一个字节，下次poll等待的时候立即发现可读并返回，因此不会阻塞。

     具体到源码级别，在linux平台上的wakeup方法其实调用了pipe创建了管道，wakeup调用了 EPollArrayWrapper的interrupt方法：

public    void  interrupt() 

{
        interrupt(outgoingInterruptFD);
}

    实际调用的是interrupt(fd)的native方法，查看EPollArrayWrapper.c可见清晰的write系统调用：

JNIEXPORT  void  JNICALL
Java_sun_nio_ch_EPollArrayWrapper_interrupt(JNIEnv  * env, jobject  this , jint fd)
{
     int  fakebuf[ 1 ];
    fakebuf[ 0 ]  =   1 ;
     if  (write(fd, fakebuf,  1 )  <   0 ) {
        JNU_ThrowIOExceptionWithLastError(env, " write to interrupt fd failed " );
    }
}

    写入一个字节的fakebuf。有朋友问起这个问题，写个注记在此。strace充分利用对了解这些细节很有帮助。