jdk的Selector源碼分析（一）Selector概述

時間 2019-12-04

標籤 jdk selector 源碼分析概述欄目 Java 简体版

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1系列內容

jdk Selector設計狀況
jdk nio poll在linux平臺下的實現
jdk nio epoll在linux平臺下的實現
netty 原生epoll在linux平臺下的實現
epoll的2種通知模式邊緣觸發、水平觸發

2 jdk Selector概述

首先來看下文檔描述linux

2.1 建立方式

一個就是直接調用open方法windows

public static Selector open() throws IOException {
    return SelectorProvider.provider().openSelector();
}

或者調用選用某個SelectorProvider的openSelector安全

public abstract AbstractSelector openSelector()

2.2 SelectionKey

一個Selector有3種SelectionKey集合併發

一種就是所有註冊的SelectionKey集合，即keys()方法返回的結果socket
一種就是活躍的SelectionKey集合，即selectedKeys()方法返回的結果ide
第三種就是已取消的SelectionKey集合，這些已被取消可是還未從Selector取消註冊oop

再確認下下面的幾個問題：.net

什麼叫註冊線程

即將一個channel感興趣的事件註冊到Selector上，即以下方法設計
```
SelectionKey register(AbstractSelectableChannel ch, int ops, Object att)
```
對於select、poll的Selector實現：僅僅是保存上述AbstractSelectableChannel感興趣的ops到指定地方

對於epoll的Selector實現：則是執行系統調用epoll_ctl方法，操做參數是EPOLL_CTL_ADD
什麼叫取消

就是調用SelectionKey的cancel方法，該方法的實現是，將該SelectionKey放入cancelledKeys而已，沒有作其餘操做
什麼叫取消註冊

取消註冊，就是從Selector從釋放出來再也不關注某個事件。一般在咱們的select過程當中就會遍歷上述cancelledKeys，依次執行取消註冊的行爲。不一樣的Selector有不一樣的行爲，如epoll則是執行系統調用epoll_ctl方法，操做參數是EPOLL_CTL_DEL。

2.3 三種select方式

分別以下：

int select()：表示一直阻塞到有事件爲止

int select(long timeout)：最多阻塞timeout時間

int selectNow()：不阻塞，檢查結果後當即返回

2.4 併發性

Selector不是線程安全的，不過大部分狀況都是一個線程擁有一個Selector，因此不須要它線程安全。

2.5 使用案例

以ZooKeeper爲例，代碼簡述以下

final Selector selector = Selector.open();

public void run() {
    while (!ss.socket().isClosed()) {
        try {
            selector.select(1000);

            Set<SelectionKey> selected = selector.selectedKeys();

            for (SelectionKey k : selected) {
                if ((k.readyOps() & SelectionKey.OP_ACCEPT) != 0) {

					//執行accept鏈接的事件

                    SocketChannel sc = ((ServerSocketChannel) k
                            .channel()).accept();
                    sc.configureBlocking(false);
                    SelectionKey sk = sc.register(selector,
                            SelectionKey.OP_READ);
                    NIOServerCnxn cnxn = createConnection(sc, sk);
                    sk.attach(cnxn);
                    addCnxn(cnxn);
                } else if ((k.readyOps() & (SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE)) != 0) {
					
					//執行IO讀寫事件
					
                    NIOServerCnxn c = (NIOServerCnxn) k.attachment();
                    c.doIO(k);
                } else {
                    //未知
                }
            }
            selected.clear();
        } catch (RuntimeException e) {
            LOG.warn("Ignoring unexpected runtime exception", e);
        } catch (Exception e) {
            LOG.warn("Ignoring exception", e);
        }
    }
    closeAll();
    LOG.info("NIOServerCnxn factory exited run method");
}

while循環裏面不斷調用selector.select(1000)方法，而後經過selector.selectedKeys()來獲取到有事件的SelectionKey集合，即上述提到的活躍的SelectionKey集合。而後遍歷該集合，執行對應的事件。