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Selector（选择器）是Java NIO中能够检测一到多个NIO通道，并能够知晓通道是否为诸如读写事件做好准备的组件。这样，一个单独的线程可以管理多个channel，从而管理多个网络连接。

下面是本文所涉及到的主题列表：

为什么使用Selector?

仅用单个线程来处理多个Channels的好处是，只需要更少的线程来处理通道。事实上，可以只用一个线程处理所有的通道。对于操作系统来说，线程之间上下文切换的开销很大，而且每个线程都要占用系统的一些资源（如内存）。因此，使用的线程越少越好。

但是，需要记住，现代的操作系统和CPU在多任务方面表现的越来越好，所以多线程的开销随着时间的推移，变得越来越小了。实际上，如果一个CPU有多个内核，不使用多任务可能是在浪费CPU能力。

Selector的创建

通过调用Selector.open()方法创建一个Selector，

Selector selector = Selector.open();

向Selector注册通道

为了将Channel和Selector配合使用，必须将channel注册到selector上。通过SelectableChannel.register()方法来实现

channel.configureBlocking(false);SelectionKey key = channel.register(selector,Selectionkey.OP_READ);

与Selector一起使用时，Channel必须处于非阻塞模式下。这意味着不能将FileChannel与Selector一起使用，因为FileChannel不能切换到非阻塞模式。而套接字通道都可以。

注意register()方法的第二个参数。这是一个“interest集合”，意思是在通过Selector监听Channel时对什么事件感兴趣。可以监听四种不同类型的事件：

1. Connect
2. Accept
3. Read
4. Write

通道触发了一个事件意思是该事件已经就绪。所以，某个channel成功连接到另一个服务器称为“连接就绪”。一个server socket channel准备好接收新进入的连接称为“接收就绪”。一个有数据可读的通道可以说是“读就绪”。等待写数据的通道可以说是“写就绪”。

这四种事件用SelectionKey的四个常量来表示：

1. SelectionKey.OP_CONNECT
2. SelectionKey.OP_ACCEPT
3. SelectionKey.OP_READ
4. SelectionKey.OP_WRITE

如果你对不止一种事件感兴趣，那么可以用“位或”操作符将常量连接起来，如下：

int interestSet = SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE;

SelectionKey

在上一小节中，当向Selector注册Channel时，register()方法会返回一个SelectionKey对象。这个对象包含了一些你感兴趣的属性：

• interest集合
• ready集合
• Channel
• Selector
• 附加的对象（可选）

interest集合

就像一节中所描述的，interest集合是你所选择的感兴趣的事件集合。可以通过SelectionKey读写interest集合，像这样：

int interestSet = selectionKey.interestOps();boolean isInterestedInAccept  = (interestSet & SelectionKey.OP_ACCEPT) == SelectionKey.OP_ACCEPT；boolean isInterestedInConnect = interestSet & SelectionKey.OP_CONNECT;boolean isInterestedInRead    = interestSet & SelectionKey.OP_READ;boolean isInterestedInWrite   = interestSet & SelectionKey.OP_WRITE;

ready集合

ready 集合是通道已经准备就绪的操作的集合。在一次选择(Selection)之后，你会首先访问这个ready set。

int readySet = selectionKey.readyOps();

可以用像检测interest集合那样的方法，来检测channel中什么事件或操作已经就绪。但是，也可以使用以下四个方法，它们都会返回一个布尔类型：

selectionKey.isAcceptable();selectionKey.isConnectable();selectionKey.isReadable();selectionKey.isWritable();

Channel + Selector

从SelectionKey访问Channel和Selector很简单。

Channel  channel  = selectionKey.channel();Selector selector = selectionKey.selector();

附加的对象

可以将一个对象或者更多信息附着到SelectionKey上，这样就能方便的识别某个给定的通道。例如，可以附加 与通道一起使用的Buffer，或是包含聚集数据的某个对象。

selectionKey.attach(theObject);Object attachedObj = selectionKey.attachment();

还可以在用register()方法向Selector注册Channel的时候附加对象。

SelectionKey key = channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ, theObject);

通过Selector选择通道

一旦向Selector注册了一或多个通道，就可以调用几个重载的select()方法。这些方法返回你所感兴趣的事件（如连接、接受、读或写）已经准备就绪的那些通道。换句话说，如果你对“读就绪”的通道感兴趣，select()方法会返回读事件已经就绪的那些通道。

下面是select()方法：

• int select()
• int select(long timeout)
• int selectNow()

select()阻塞到至少有一个通道在你注册的事件上就绪了。

select(long timeout)和select()一样，除了最长会阻塞timeout毫秒(参数)。

selectNow()不会阻塞，不管什么通道就绪都立刻返回（译者注：此方法执行非阻塞的选择操作。如果自从前一次选择操作后，没有通道变成可选择的，则此方法直接返回零。）。

selectedKeys()

一旦调用了select()方法，并且返回值表明有一个或更多个通道就绪了，然后可以通过调用selector的selectedKeys()方法，访问“已选择键集（selected key set）”中的就绪通道。如下所示：

Set selectedKeys = selector.selectedKeys();

当像Selector注册Channel时，Channel.register()方法会返回一个SelectionKey 对象。这个对象代表了注册到该Selector的通道。可以通过SelectionKey的selectedKeySet()方法访问这些对象。

可以遍历这个已选择的键集合来访问就绪的通道。

Set selectedKeys = selector.selectedKeys();Iterator keyIterator = selectedKeys.iterator();while(keyIterator.hasNext()) {    SelectionKey key = keyIterator.next();    if(key.isAcceptable()) {        // a connection was accepted by a ServerSocketChannel.    } else if (key.isConnectable()) {        // a connection was established with a remote server.    } else if (key.isReadable()) {        // a channel is ready for reading    } else if (key.isWritable()) {        // a channel is ready for writing    }    keyIterator.remove();}

这个循环遍历已选择键集中的每个键，并检测各个键所对应的通道的就绪事件。

注意每次迭代末尾的keyIterator.remove()调用。Selector不会自己从已选择键集中移除SelectionKey实例。必须在处理完通道时自己移除。下次该通道变成就绪时，Selector会再次将其放入已选择键集中。

SelectionKey.channel()方法返回的通道需要转型成你要处理的类型，如ServerSocketChannel或SocketChannel等。

wakeUp()

某个线程调用select()方法后阻塞了，即使没有通道已经就绪，也有办法让其从select()方法返回。只要让其它线程在第一个线程调用select()方法的那个对象上调用Selector.wakeup()方法即可。阻塞在select()方法上的线程会立马返回。

如果有其它线程调用了wakeup()方法，但当前没有线程阻塞在select()方法上，下个调用select()方法的线程会立即“醒来（wake up）”。

close()

用完Selector后调用其close()方法会关闭该Selector，且使注册到该Selector上的所有SelectionKey实例无效。通道本身并不会关闭。

完整的示例

package nio;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;/** * NIO服务端 *  * @author -琴兽- */public class NIOServer {	// 通道管理器	private Selector selector;	/**	 * 获得一个ServerSocket通道，并对该通道做一些初始化的工作	 * 	 * @param port	 *            绑定的端口号	 * @throws IOException	 */	public void initServer(int port) throws IOException {		// 获得一个ServerSocket通道		ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open();		// 设置通道为非阻塞		serverChannel.configureBlocking(false);		// 将该通道对应的ServerSocket绑定到port端口		serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port));		// 获得一个通道管理器		this.selector = Selector.open();		// 将通道管理器和该通道绑定，并为该通道注册SelectionKey.OP_ACCEPT事件,注册该事件后，		// 当该事件到达时，selector.select()会返回，如果该事件没到达selector.select()会一直阻塞。		serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);	}	/**	 * 采用轮询的方式监听selector上是否有需要处理的事件，如果有，则进行处理	 * 	 * @throws IOException	 */	public void listen() throws IOException {		System.out.println("服务端启动成功！");		// 轮询访问selector		while (true) {			// 当注册的事件到达时，方法返回；否则,该方法会一直阻塞			selector.select();			// 获得selector中选中的项的迭代器，选中的项为注册的事件			Iterator
    ite = this.selector.selectedKeys().iterator();			while (ite.hasNext()) {				SelectionKey key = (SelectionKey) ite.next();				// 删除已选的key,以防重复处理				ite.remove();				handler(key);			}		}	}	/**	 * 处理请求	 * 	 * @param key	 * @throws IOException	 */	public void handler(SelectionKey key) throws IOException {				// 客户端请求连接事件		if (key.isAcceptable()) {			handlerAccept(key);			// 获得了可读的事件		} else if (key.isReadable()) {			handlerRead(key);		}	}	/**	 * 处理连接请求	 * 	 * @param key	 * @throws IOException	 */	public void handlerAccept(SelectionKey key) throws IOException {		ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel) key.channel();		// 获得和客户端连接的通道		SocketChannel channel = server.accept();		// 设置成非阻塞		channel.configureBlocking(false);		// 在这里可以给客户端发送信息哦		System.out.println("新的客户端连接");		// 在和客户端连接成功之后，为了可以接收到客户端的信息，需要给通道设置读的权限。		channel.register(this.selector, SelectionKey.OP_READ);	}	/**	 * 处理读的事件	 * 	 * @param key	 * @throws IOException	 */	public void handlerRead(SelectionKey key) throws IOException {		// 服务器可读取消息:得到事件发生的Socket通道		SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel();		// 创建读取的缓冲区		ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);		int read = channel.read(buffer);		if(read > 0){			byte[] data = buffer.array();			String msg = new String(data).trim();			System.out.println("服务端收到信息：" + msg);						//回写数据			ByteBuffer outBuffer = ByteBuffer.wrap("好的".getBytes());			channel.write(outBuffer);// 将消息回送给客户端		}else{			System.out.println("客户端关闭");			key.cancel();		}	}	/**	 * 启动服务端测试	 * 	 * @throws IOException	 */	public static void main(String[] args) throws IOException {		NIOServer server = new NIOServer();		server.initServer(8000);		server.listen();	}}

 

备注：原文链接

 

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