找问题的时后发现了这篇文章,惊为天人,几乎涵盖了我所有碰到的坑,非常不错!

不得不说,NIO的API设计的够难用的,坑还巨多....这也是为什么大家都不直接使用nio的原因吧,一般会用mina或者netty啥的(这是个记录的博客,所以会不断更新)

关于通道本身的一些注意点,请参考我之前的:nio通道(2)---几个注意点

其他一些参考nio summary

1 坑爹的事件

SocetChannel和ServerSocketChannel各自支持的事件,在前面已经提到:

http://www.360doc.com/content/12/0902/17/495229_233773276.shtml

1.1 什么时候可以register

客户端:
linux:SocketChannel: 注册了op_read,op_write,op_connect的SocketChannel在connect之前,open之后,都可以select到,只不过不能够read和write
windows:SocketChannel:只有注册了op_connect的SocketChannel在connect之后,才被select到。是一个正确的符合逻辑的理解

服务器端:

(2)如果只注册了读的操作,则select时,会发生阻塞,因为是没有为读准备好的socket
(3)如果没有可写的socket,则select时,不会发生阻塞,直接返回0。如果阻塞写,只能是发送区满。

另外:iterator到selectedKey之后,需要将该key移除出selectedKey。如果不移出,例如OP_ACCEPT,则再下次accept之后,会产生空的SocketChannel。

1.2 connect事件(连接--成功or失败?)

在之前的Socket通道中,已经看到,非阻塞模式下,connect操作会返回false,后面会发出CONNECT事件来表示连接,但是这里其实没有区分成功还是失败。。

connect事件:表示连接通道连接就绪或者发生了错误,会被加到ready 集合中(下面面是API说明)

If the selector detects that the corresponding socket channel is ready to complete its connection sequence, or has an error pending, then it will add OP_CONNECT to the key's ready set and add the key to its selected-key set.

所以这个事件发生的时候不能简单呢的认为连接成功,要使用finishConnect判断下,如果连接失败,会抛出异常

NIO就绪处理之OP_CONNECT

if (key.isValid() && key.isConnectable()) {
    SocketChannel ch = (SocketChannel) key.channel();
    if (ch.finishConnect()) {
        // Connect successfully
        // key.interestOps(SelectionKey.OP_READ);
    } else {
        // Connect failed
    }
}

1.3 read&关闭

一直很奇怪,为啥没有close事件,终于在一次实验的时候发现:

1.启动一个客户端和服务端

2.关闭客户端,服务端会发生一个read事件,并且在read的时候抛出异常,来表示关闭

另外,这个事件会不断发生,就算从已准备好的集合移除也没有,必须将该channel关闭或者调用哪个该key的cancel方法,因为SelectionKey代表的是Selector和Channel之间的联系,所以在Channel关闭了之后,对于Selector来说,这个Channel永远都会发出关闭这个事件,表明自己关闭了,直到从该Selector移除去

3.服务端关闭,client端在write的时候会抛出异常

java.io.IOException: 远程主机强迫关闭了一个现有的连接。

at sun.nio.ch.SocketDispatcher.write0(Native Method)

at sun.nio.ch.SocketDispatcher.write(Unknown Source)

1.4 还是关闭(TIME_WAIT)

NIO的SelectableChannel关闭的一个问题

如果在取消SelectionKey(这时候只是加入取消的键集合,下一次select才会执行)后没有调用到selector的select方法(因为Client一般在取消key后,我们都会终止调用select的循环,当然,server关闭一个注册的channel我们是不会终止select循环的),那么本地socket将进入CLOSE-WAIT状态(等待本地Socket关闭)。简单的解决办法是在 SelectableChannel.close方法之后调用Selector.selectNow方法

Netty在超过256连接关闭的时候主动调用一次selectNow

1.5 write

NIO就绪处理之OP_WRITE

一开始很多人以为write事件,表示在调用channel的write方法之后,就会发生这个事件,然后channel再会把数据真正写出,但是实际上,**写操作的就绪条件为底层缓冲区有空闲空间,而写缓冲区绝大部分时间都是有空闲空间的,所以当你注册写事件后,写操作一直是就绪的,选择处理线程全占用整个CPU资源。所以,只有当你确实有数据要写时再注册写操作,并在写完以后马上取消注册,**一般的,Client端需要注册OP_CONNECT,OP_READ;Server端需要注册OP_ACCEPT并且连接之后注册OP_READ

当有数据在写时,将数据写到缓冲区中,并注册写事件。

[java]view plaincopy

public void write(byte[] data) throws IOException {
     writeBuffer.put(data);
     key.interestOps(SelectionKey.OP_WRITE);
}

注册写事件后,写操作就绪,这时将之前写入缓冲区的数据写入通道,并取消注册。[java]view plaincopy

大部分情况下,其实直接用write方法写就好了,没必要用写事件。

另外,关于write还可以参考下面的4.2的一些注意点

2 Channel的bind方法

Socket/ServerSocket

两者都有bind方法,表示绑定到某个端口,在绑定之后,前者调用connect方法,表示连接到某个服务端;后者要在后面调用accept方法,监听到来的连接请求(一个Socket句柄包含了两个地址对,本地ip:port----远程ip:port)

3 Selector的select和wakeup机制

Java NIO类库Selector机制解析(上)
Java NIO类库Selector机制解析(下)
Java NIO 类库Selector机制解析(续)

在windows平台下,调用Selector.open()方法,会自己和自己建立两条TCP连接,消耗了两个TCP连接和端口,也消耗了文件描述符

在linux平台下,会自己和自己建立两条管道,消耗了两个系统的文件描述符

一个阻塞seelct上的线程想要被唤醒,有3种方式:

1.有数据可读/.可写,或者出现异常

2.阻塞时间到,time out

3.收到一个non-block信号,由kill或者pthread_kill发出

这两个方法完全是来模仿Linux中的的kill和pthread_kill给阻塞在select上的线程发信号的。但因为发信号这个东西并不是一个跨平台的标准(pthread_kill这个系统调用也不是所有Unix/Linux都支持的),而pipe是所有的Unix/Linux所支持的,但Windows又不支持,所以,Windows用了TCP连接来实现这个事。(在Linux下使用pipe管道)

4 一些特殊情况

4.1 读不满

因为我们的数据都是偏业务性的,比如使用开头一个字节来表示后面数据的长度,接着就会等待读取到那么多数据,但是TCP是流式的协议,100字节的数据可能是一段段发送过来的,所以在没有读到完整的数据前需要等待。

这时候可以将buffer attach到key上,下次read发生的时候再继续读取,但是也有另外一种说法,在网络条件比较好的情况下,直接使用一个临时selector会减少上下文切换。。这个不太明白

4.2 写不出去

在发送缓冲区空间不够的情况下,write方法可能会返回能够写出去的字节数,比如只剩50字节,你写入100字节,这时候write会返回50,即往缓冲区写入了50字节

在网络较好的情况下,这应该是不太可能发生的,一般都是网络有问题,重传率很高

详细的情况可以参考:java nio对OP_WRITE的处理解决网速慢的连接

    while (bb.hasRemaining()) {
        int len = socketChannel.write(bb);
        if (len < 0) {
            throw new EOFException();
        }
    }

由于缓冲区一直蛮,下面的代码会一直执行,占用CPU100%,因此推荐的方式如下

while (bb.hasRemaining()) {
    int len = socketChannel.write(bb);
    if (len < 0) {
        throw new EOFException();
    }
    if (len == 0) {
        selectionKey.interestOps(
                selectionKey.interestOps() | SelectionKey.OP_WRITE);
        mainSelector.wakeup();
        break;
    }
}

如果返回0,表示缓冲区满,那么注册WRITE事件,缓冲区不满的情况下,就会触发WRITE事件,在那时候再写入,可以避免不要的消耗。(另外Grizzly还是用了另一种方式,也可以从上面的参考链接得到)

原文:https://blog.csdn.net/asdasdasd123123123/article/details/88253912