Java NIO SelectionKey

在 Java NIO(New I/O)中,SelectionKey 是与选择器 Selector 绑定的对象,用于表示通道 Channel 注册到选择器上的状态和事件。SelectionKey 提供了管理和操作通道的能力,可以监视通道的可读、可写、连接和接受事件,并根据需要进行相应的处理。

选择器和通道

在深入了解 SelectionKey 之前,我们先来了解一下选择器和通道的概念。

选择器(Selector)

选择器是 Java NIO 提供的一种多路复用的机制,用于管理多个通道的 I/O 操作。通常情况下,一个线程可以管理多个通道的 I/O 操作,从而提高了系统的效率。选择器的主要作用是监视一个或多个通道的事件,并在事件发生时进行相应的处理。

通道(Channel)

通道是 Java NIO 中用于进行 I/O 操作的对象。通道可以是文件、网络套接字或其他 I/O 源/目标的抽象。通道提供了面向缓冲区的数据传输方式,可以读取和写入数据。

SelectionKey

SelectionKey 是选择器和通道之间的桥梁,用于表示通道在选择器上注册的状态和事件。每个通道在注册到选择器时都会创建一个对应的 SelectionKey 对象。

获取 SelectionKey

要获取 SelectionKey 对象,需要通过通道的 register() 方法将通道注册到选择器上,并指定感兴趣的事件类型。注册成功后,register() 方法会返回一个 SelectionKey 对象。

SelectableChannel channel = // 获取通道对象
Selector selector = // 获取选择器对象
int interestOps = SelectionKey.OP_READ; // 感兴趣的事件类型
SelectionKey key = channel.register(selector, interestOps);

SelectionKey 的属性和方法

SelectionKey 提供了一系列属性和方法,用于管理和操作通道的状态和事件。

channel()

通过 channel() 方法获取与 SelectionKey 相关联的通道对象。

SelectableChannel channel = key.channel();
selector()

通过 selector() 方法获取与 SelectionKey 相关联的选择器对象。

Selector selector = key.selector();
isValid()

isValid() 方法用于判断 SelectionKey 是否有效。当通道关闭或注销时,SelectionKey 将变为无效。

boolean isValid = key.isValid();
cancel()

cancel() 方法用于取消 SelectionKey 的注册。取消注册后,通道将不再与选择器关联。

key.cancel();
interestOps()

interestOps() 方法用于获取 SelectionKey 感兴趣的事件类型。感兴趣的事件类型包括可读(OP_READ)、可写(OP_WRITE)、连接(OP_CONNECT)和接受(OP_ACCEPT)。

int interestOps = key.interestOps();
interestOps(int ops)

interestOps(int ops) 方法用于设置 SelectionKey 感兴趣的事件类型。

key.interestOps(SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE);
interestOpsOr(int ops)

interestOpsOr(int ops) 方法用于将指定的事件类型添加到 SelectionKey 的感兴趣事件类型中。

key.interestOpsOr(SelectionKey.OP_CONNECT);
interestOpsAnd(int ops)

interestOpsAnd(int ops) 方法用于将指定的事件类型与 SelectionKey 的感兴趣事件类型进行按位与操作。

key.interestOpsAnd(~SelectionKey.OP_WRITE);
readyOps()

readyOps() 方法用于获取 SelectionKey 就绪的事件类型。就绪的事件类型可以是感兴趣的事件类型的子集。

int readyOps = key.readyOps();
isReadable()

isReadable() 方法用于判断 SelectionKey 是否可读。

boolean isReadable = key.isReadable();
#### isWritable()`isWritable()` 方法用于判断 SelectionKey 是否可写。```java
boolean isWritable = key.isWritable();
isConnectable()

isConnectable() 方法用于判断 SelectionKey 是否可连接。

boolean isConnectable = key.isConnectable();
isAcceptable()

isAcceptable() 方法用于判断 SelectionKey 是否可接受连接。

boolean isAcceptable = key.isAcceptable();
attach(Object attachment)

attach(Object attachment) 方法用于将一个对象附加到 SelectionKey 上。附加对象可以是与通道相关的状态信息或其他需要的数据。

Object attachment = // 获取需要附加的对象
key.attach(attachment);
attachment()

通过 attachment() 方法获取与 SelectionKey 相关联的附加对象。

Object attachment = key.attachment();

SelectionKey 的事件类型常量

SelectionKey 提供了一些常量,用于表示事件类型。

  • OP_READ:可读事件
  • OP_WRITE:可写事件
  • OP_CONNECT:连接事件
  • OP_ACCEPT:接受连接事件

这些常量可以通过按位或操作来组合使用,表示感兴趣的事件类型。

attachment 和 attachmentUpdater

attachmentattachmentUpdater 是 SelectionKey 的两个相关属性。

attachment 是一个可变属性,用于存储与 SelectionKey 相关联的附加对象。

attachmentUpdater 是一个 AtomicReferenceFieldUpdater 对象,用于原子地更新 attachment 属性的值。

这两个属性的使用场景较为复杂,一般情况下使用 attach(Object attachment)attachment() 方法即可满足需求。

总结

SelectionKey 是 Java NIO 中用于管理通道状态和事件的关键对象。通过 SelectionKey,我们可以获取通道和选择器之间的关联关系,管理感兴趣的事件类型,判断就绪的事件类型,并附加额外的对象信息。

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