1. 概述

Selector（選擇器）是Java NIO中能夠檢測一到多個(gè)NIO通道，并能夠知曉通道是否為諸如讀寫事件做好準(zhǔn)備的組件。這樣，一個(gè)單獨(dú)的線程可以管理多個(gè)channel，從而管理多個(gè)網(wǎng)絡(luò)連接。

在I/O編程中，當(dāng)需要同時(shí)處理多個(gè)客戶端接入請求的時(shí)候，可以利用多線程或者I/O多路復(fù)用技術(shù)來進(jìn)行處理。I/O多路復(fù)用技術(shù)是通過I/O的阻塞復(fù)用到同一個(gè)select的阻塞上，從而使得系統(tǒng)在單線程的情況下可以同時(shí)處理多個(gè)客戶端請求。

2. Selector的創(chuàng)建

通過調(diào)用Selector.open()方法創(chuàng)建一個(gè)Selector，如下：

Selector selector = Selector.open();

3. 向Selector注冊通道

為了將Channel和Selector配合使用，必須將channel注冊到selector上。通過SelectableChannel.register()方法來實(shí)現(xiàn)，如下：

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

與Selector一起使用時(shí)，Channel必須處于非阻塞模式下。這意味著不能將FileChannel與Selector一起使用，因?yàn)镕ileChannel不能切換到非阻塞模式。而套接字通道都可以。

注意register()方法的第二個(gè)參數(shù)。這是一個(gè)“interest集合”，意思是在通過Selector監(jiān)聽Channel時(shí)對什么事件感興趣。可以監(jiān)聽四種不同類型的事件：

• CONNECT: SelectionKey.OP_CONNECT
• ACCPET: SelectionKey.OP_ACCEPT
• READ: SelectionKey.OP_READ
• WRITE: SelectionKey.OP_WRITE

那么可以用“位或”操作符將常量連接起來，如下：

int interestSet = SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE;

通道觸發(fā)了一個(gè)事件意思是該事件已經(jīng)就緒。所以，某個(gè)channel成功連接到另一個(gè)服務(wù)器稱為“連接就緒”。一個(gè)server socket channel準(zhǔn)備好接收新進(jìn)入的連接稱為“接收就緒”。一個(gè)有數(shù)據(jù)可讀的通道可以說是“讀就緒”。等待寫數(shù)據(jù)的通道可以說是“寫就緒”。

4. SelectionKey

在上一小節(jié)中，當(dāng)向Selector注冊Channel時(shí)，register()方法會返回一個(gè)SelectionKey對象。這個(gè)對象包含了一些你感興趣的屬性：

• interest集合
• ready集合
• Channel管道
• Selector選擇器

4.1 interest集合

就像向Selector注冊通道一節(jié)中所描述的，interest集合是你所選擇的感興趣的事件集合。可以通過SelectionKey讀寫interest集合，像這樣：

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“位與”操作interest 集合和給定的SelectionKey常量，可以確定某個(gè)確定的事件是否在interest 集合中。

4.2 ready集合

ready 集合是通道已經(jīng)準(zhǔn)備就緒的操作的集合。在一次選擇(Selection)之后，你會首先訪問這個(gè)ready set。Selection將在下一小節(jié)進(jìn)行解釋。可以這樣訪問ready集合：

int readySet = selectionKey.readyOps();

可以用像檢測interest集合那樣的方法，來檢測channel中什么事件或操作已經(jīng)就緒。但是，也可以使用以下四個(gè)方法，它們都會返回一個(gè)布爾類型：

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

4.3 Channel + Selector

SelectionKey訪問Channel和Selector很簡單。如下：

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

4.4 附加的對象

可以將一個(gè)對象或者更多信息附著到SelectionKey上，這樣就能方便的識別某個(gè)給定的通道。例如，可以附加 與通道一起使用的Buffer，或是包含聚集數(shù)據(jù)的某個(gè)對象。使用方法如下：

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

還可以在用register()方法向Selector注冊Channel的時(shí)候附加對象。如：

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

5.通過Selector選擇通道

一旦向Selector注冊了一或多個(gè)通道，就可以調(diào)用幾個(gè)重載的select()方法。這些方法返回你所感興趣的事件（如連接、接受、讀或?qū)?#xff09;已經(jīng)準(zhǔn)備就緒的那些通道。換句話說，如果你對“讀就緒”的通道感興趣，select()方法會返回讀事件已經(jīng)就緒的那些通道。

int select() //阻塞到至少有一個(gè)通道在你注冊的事件上就緒了。 int select(long timeout) // 和select()一樣，除了最長會阻塞timeout毫秒(參數(shù)) int selectNow() // 不會阻塞，不管什么通道就緒都立刻返回(如果自從前一次選擇操作后，沒有通道變成可選擇的，則此方法直接返回零)

select()方法返回的int值表示有多少通道已經(jīng)就緒。亦即，自上次調(diào)用select()方法后有多少通道變成就緒狀態(tài)。如果調(diào)用select()方法，因?yàn)橛幸粋€(gè)通道變成就緒狀態(tài)，返回了1，若再次調(diào)用select()方法，如果另一個(gè)通道就緒了，它會再次返回1。如果對第一個(gè)就緒的channel沒有做任何操作，現(xiàn)在就有兩個(gè)就緒的通道，但在每次select()方法調(diào)用之間，只有一個(gè)通道就緒了。

5.1 selectedKeys()

一旦調(diào)用了select()方法，并且返回值表明有一個(gè)或更多個(gè)通道就緒了，然后可以通過調(diào)用selector的selectedKeys()方法，訪問“已選擇鍵集（selected key set）”中的就緒通道。如下所示：

Set selectedKeys = selector.selectedKeys();

當(dāng)像Selector注冊Channel時(shí)，Channel.register()方法會返回一個(gè)SelectionKey 對象。這個(gè)對象代表了注冊到該Selector的通道。可以通過SelectionKey的selectedKeySet()方法訪問這些對象。

可以遍歷這個(gè)已選擇的鍵集合來訪問就緒的通道。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(); }

這個(gè)循環(huán)遍歷已選擇鍵集中的每個(gè)鍵，并檢測各個(gè)鍵所對應(yīng)的通道的就緒事件。注意每次迭代末尾的keyIterator.remove()調(diào)用。Selector不會自己從已選擇鍵集中移除SelectionKey實(shí)例。必須在處理完通道時(shí)自己移除。下次該通道變成就緒時(shí)，Selector會再次將其放入已選擇鍵集中。SelectionKey.channel()方法返回的通道需要轉(zhuǎn)型成你要處理的類型，如ServerSocketChannel或SocketChannel等。

5.2 wakeUp()

某個(gè)線程調(diào)用select()方法后阻塞了，即使沒有通道已經(jīng)就緒，也有辦法讓其從select()方法返回。只要讓其它線程在第一個(gè)線程調(diào)用select()方法的那個(gè)對象上調(diào)用Selector.wakeup()方法即可。阻塞在select()方法上的線程會立馬返回。

如果有其它線程調(diào)用了wakeup()方法，但當(dāng)前沒有線程阻塞在select()方法上，下個(gè)調(diào)用select()方法的線程會立即“醒來（wake up）”。

5.3 close()

用完Selector后調(diào)用其close()方法會關(guān)閉該Selector，且使注冊到該Selector上的所有SelectionKey實(shí)例無效。通道本身并不會關(guān)閉。

6. 完整的示例

這里有一個(gè)完整的示例，打開一個(gè)Selector，注冊一個(gè)通道注冊到這個(gè)Selector上(通道的初始化過程略去),然后持續(xù)監(jiān)控這個(gè)Selector的四種事件（接受，連接，讀，寫）是否就緒。

Selector selector = Selector.open(); channel.configureBlocking(false); SelectionKey key = channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ); while(true) {int readyChannels = selector.select();if(readyChannels == 0) continue;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();} }

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的NIO详解（九）：Selector详解的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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