nio服務器端

使用異步處理IO的方式，使用一個線程，處理大量的連接。

先對NIO原理和通訊模型作一些瞭解。

1. 由一個專門的線程來處理全部的 IO 事件，並負責分發。 
2. 事件驅動機制：事件到的時候觸發，而不是同步的去監視事件。 
3. 線程通信：線程之間經過 wait,notify 等方式通信。保證每次上下文切換都是有意義的。減小無謂的線程切換。 

Java NIO的服務端只需啓動一個專門的線程來處理全部的 IO 事件，這種通訊模型是怎麼實現的呢？呵呵，咱們一塊兒來探究它的奧祕吧。java NIO採用了雙向通道（channel）進行數據傳輸，而不是單向的流（stream），在通道上能夠註冊咱們感興趣的事件。一共有如下四種事件：

 

事件名	對應值
服務端接收客戶端鏈接事件	SelectionKey.OP_ACCEPT(16)
客戶端鏈接服務端事件	SelectionKey.OP_CONNECT(8)
讀事件	SelectionKey.OP_READ(1)
寫事件	SelectionKey.OP_WRITE(4)

服務端和客戶端各自維護一個管理通道的對象，咱們稱之爲selector，該對象能檢測一個或多個通道 (channel) 上的事件。咱們以服務端爲例，若是服務端的selector上註冊了讀事件，某時刻客戶端給服務端發送了一些數據，阻塞I/O這時會調用read()方法阻塞地讀取數據，而NIO的服務端會在selector中添加一個讀事件。服務端的處理線程會輪詢地訪問selector，若是訪問selector時發現有感興趣的事件到達，則處理這些事件，若是沒有感興趣的事件到達，則處理線程會一直阻塞直到感興趣的事件到達爲止。下面是我理解的java NIO的通訊模型示意圖：

package priv.lee.paradise.nioserver.listen;


import priv.lee.paradise.nioserver.distribute.DoGetOperater;
import priv.lee.paradise.nioserver.distribute.DoPostOperater;
import priv.lee.paradise.nioserver.util.SocketUtil;

import java.nio.channels.SocketChannel;

/**
 * Created by li on 2016/12/12.
 * 當所監聽的端口有鏈接進來的時候，可經過端口監聽器通知觀察者進行下一步操做。
 */
class ListenerObserver {

    /**
     * 當有新鏈接進來的時候，會通知該類調用靜態方法。
     * 每傳入一個新的socketChannel會新建一個線程對其進行處理。
     *
     * @param socketChannel 客戶端和服務器的嵌套字。
     */
    static void acceptNotify(SocketChannel socketChannel) {
        String requestInfo = SocketUtil.getRequest(socketChannel);
        System.out.println(requestInfo);
        if (requestInfo.contains("GET")) {
            DoGetOperater doGetOperater = new DoGetOperater(socketChannel, requestInfo);
            doGetOperater.doGet();
        }
        if (requestInfo.contains("POST")) {
            DoPostOperater doPostOperater = new DoPostOperater(requestInfo, socketChannel);
            doPostOperater.doPost();
        }
    }
}

package priv.lee.paradise.nioserver.listen;

import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;

/**
 * Created by li on 2016/12/11.
 * 使用nio建立的端口監聽器。本類再也不使用靜態方法。
 */
public class PortListener {
    private int port;
    private Selector selector;

    /**
     * 初始化監聽器，要建立監聽器必須傳入端口號
     * param:port 端口號。
     * return:null
     */
    public PortListener(int port) {
        this.port = port;
        init();
    }

    /**
     * 初始化端口監聽器，獲取通道、註冊事件。
     * param:null;
     * return:null
     */
    private void init() {
        ServerSocketChannel serverSocketChannel = getServerSocketChannel();
        selector = getSelector();
        registerEvent(serverSocketChannel, selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

    }

    /**
     * 開始監聽事件。
     */
    public void startListening() {
        System.out.println("開始監聽" + port + "號端口");
        while (!Thread.interrupted()) {
            handleEvent();
        }
    }

    /**
     * 但監聽器監聽到註冊過的事件到來的時候，
     * selector.select();爲線程阻塞方法，當感興趣的事件到來的時候纔會觸發這個方法。
     */
    private void handleEvent() {
        try {
            selector.select();
            Iterator iterator = selector.selectedKeys().iterator();
            while (iterator.hasNext()) {
                SelectionKey key = (SelectionKey) iterator.next();
                if (key.isAcceptable()) {
                    handleAcceptableEvent(key);
                } else if (key.isReadable()) {
                    handleReadableEvent(key);
                }
                iterator.remove();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }

    }

    /**
     * 處理一個可讀的事件。
     *
     * @param key 可讀事件
     */
    private void handleReadableEvent(SelectionKey key) {
        SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) key.channel();
        ListenerObserver.acceptNotify(socketChannel);



    }


    /**
     * 處理Acceptable事件
     *
     * @param key 以註冊是的事件觸發。並向選擇器註冊讀取事件。
     */
    private void handleAcceptableEvent(SelectionKey key) {
        ServerSocketChannel serverSocketChannel;
        try {
            serverSocketChannel = (ServerSocketChannel) key.channel();
            SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
            socketChannel.configureBlocking(false);
            socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    /**
     * 獲取一個ServerSocketChannel對象，並對其進行一些配置。
     * param:null。
     * return:ServerSocketChannel
     */

    private ServerSocketChannel getServerSocketChannel() {
        ServerSocketChannel serverSocketChannel = null;
        try {
            serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
            serverSocketChannel.configureBlocking(false);
            serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port));

        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();

        }
        return serverSocketChannel;
    }

    /**
     * 獲取一個選擇器。
     * param:null
     * return Selector.
     */

    private Selector getSelector() {
        Selector selector = null;
        try {
            selector = Selector.open();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return selector;
    }

    /**
     * 爲通道註冊選擇器要監聽的事件。
     *
     * @param serverSocketChannel 待監測的通道。
     * @param selector            選擇器
     * @param opAccept            待監聽的事件選項（int）。
     */


    private void registerEvent(ServerSocketChannel serverSocketChannel, Selector selector, int opAccept) {
        try {
            serverSocketChannel.register(selector, opAccept);
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}