NIO复习02

Selector

1. 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。

2. Selector的创建：Selector selector = Selector.open();

3. 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：

     Connect     Accept     Read     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：

     SelectionKey.OP_CONNECT SelectionKey.OP_ACCEPT SelectionKey.OP_READ 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;

4. SelectionKey：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：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;

     可以看到，用“位与”操作interest 集合和给定的SelectionKey常量，可以确定某个确定的事件是否在interest 集合中。

     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。可以这样访问ready集合：   

  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。如下：

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

      附加的对象（可选）：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。

      使用方法如下： 

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。如：      

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

5. 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。

    1). 下面是select()方法：

         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

         select()方法返回的int值表示有多少通道已经就绪。亦即，自上次调用select()方法后有多少通道变成就绪状态。如果调用select()方法，因为有一个通道变成就绪状态，返回了1，

         若再次调用select()方法，如果另一个通道就绪了，它会再次返回1。如果对第一个就绪的channel没有做任何操作，现在就有两个就绪的通道，但在每次select()方法调用之间，只有

         一个通道就绪了。

    2). 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。如下：        

 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。  

     3). 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。

6. 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）”。

7. 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。

8. 完整的示例: http://weixiaolu.iteye.com/blog/1479656

FileChannel:

1. Java NIO中的FileChannel是一个连接到文件的通道。可以通过文件通道读写文件。FileChannel无法设置为非阻塞模式，它总是运行在阻塞模式下。

2. 打开FileChannel :

    在使用FileChannel之前，必须先打开它。但是，我们无法直接打开一个FileChannel，需要通过使用一个InputStream、OutputStream或RandomAccessFile来获取一个FileChannel实例。

    RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("data/nio-data.txt", "rw");FileChannel inChannel = aFile.getChannel();

3. 从FileChannel读取数据 : 调用多个read()方法之一从FileChannel中读取数据。如：

    ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);int bytesRead = inChannel.read(buf);

    read()方法返回的int值表示了有多少字节被读到了Buffer中。如果返回-1，表示到了文件末尾。

4. 向FileChannel写数据 : 使用FileChannel.write()方法向FileChannel写数据，该方法的参数是一个Buffer。 

    while(buf.hasRemaining()) {channel.write(buf);}

     注意FileChannel.write()是在while循环中调用的。因为无法保证write()方法一次能向FileChannel写入多少字节，因此需要重复调用write()方法，直到Buffer中已经没有尚未写入通道的字节。

5. 关闭FileChannel : 用完FileChannel后必须将其关闭：channel.close();

6. FileChannel的position方法：有时可能需要在FileChannel的某个特定位置进行数据的读/写操作。可以通过调用position()方法获取FileChannel的当前位置。也可以通过调用

    position(long pos)方法设置FileChannel的当前位置。如果将位置设置在文件结束符之后，然后试图从文件通道中读取数据，读方法将返回-1 —— 文件结束标志。如果将位置设置在

    文件结束符之后，然后向通道中写数据，文件将撑大到当前位置并写入数据。这可能导致“文件空洞”，磁盘上物理文件中写入的数据间有空隙。

7. FileChannel的size方法：FileChannel实例的size()方法将返回该实例所关联文件的大小。

8. FileChannel的truncate方法：可以使用FileChannel.truncate()方法截取一个文件。截取文件时，文件将中指定长度后面的部分将被删除。如：channel.truncate(1024);这个例子截取文件的

     前1024个字节。

9. FileChannel的force方法：FileChannel.force()方法将通道里尚未写入磁盘的数据强制写到磁盘上。出于性能方面的考虑，操作系统会将数据缓存在内存中，所以无法保证写入到FileChannel

    里的数据一定会即时写到磁盘上。要保证这一点，需要调用force()方法。force()方法有一个boolean类型的参数，指明是否同时将文件元数据（权限信息等）写到磁盘上。

    下面的例子同时将文件数据和元数据强制写到磁盘上：    

 channel.force(true);