3、NIO详解之服务端和客户端通信

阳光穿透心脏的1/2处 2022-05-28 09:10 211阅读 0赞

## 前言 ##

上一节，我们大致介绍了NIO的使用，现在利用一个客户端和服务端的代码重点看看

## 1、服务端和客户端的通道注册准备 ##

### 1.1 服务端 、获取一个服务端的ServerSocketChannel通道并注册到Selector上 ###

1、 SelectionKey设置为ServerSocketChannel准备好接收新连接  
2、注意这里的通道是用的ServerSocketChannel

serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

public class NIOServer {
        // 通道管理器
        private Selector selector;
    
        public void initServer(int port) throws Exception {
            // 获得一耳光通道管理器
            this.selector = Selector.open();
    
            // 获得一个ServerSocket通道
            ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open();
            // 设置通道为 非阻塞
            serverChannel.configureBlocking(false);
            // 将该通道对于的serverSocket绑定到port端口
            serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port));
    
            // 将通道管理器和该通道绑定，并为该通道注册selectionKey.OP_ACCEPT事件
            // 注册该事件后，当事件到达的时候，selector.select()会返回，
            // 如果事件没有到达selector.select()会一直阻塞
    
            serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
        }
    }

### 1.2、客户端 获取一个SocketChannel通道并注册到Selector上 ###

1、SelectKey设置为连接  
2、注意这里的通道是用的SocketChannel

channel.register(selector, SelectionKey.OP_CONNECT);

public class NIOClient { 
    
        // 通道管理器
        private Selector selector;
    
        /** * * // 获得一个Socket通道，并对该通道做一些初始化的工作 * @param ip 连接的服务器的ip // * @param port * 连接的服务器的端口号 * @throws IOException */
        public void initClient(String ip, int port) throws IOException { // 获得一个Socket通道
            SocketChannel channel = SocketChannel.open(); // 设置通道为非阻塞
            channel.configureBlocking(false); // 获得一个通道管理器
            this.selector = Selector.open(); // 客户端连接服务器,其实方法执行并没有实现连接，需要在listen()方法中调
            // 用channel.finishConnect();才能完成连接
            channel.connect(new InetSocketAddress(ip, port));
            // 将通道管理器和该通道绑定，并为该通道注册SelectionKey.OP_CONNECT事件。
            channel.register(selector, SelectionKey.OP_CONNECT);
        }
    }

## 2、服务端接收客户端端连接 ##

1、通过判断客户端请求链接事件

if (key.isAcceptable()) { }

2、获取客户端的通道并准备通信

ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel) key.channel();
    // 获得和客户端连接的通道
    SocketChannel channel = server.accept();
    // 设置成非阻塞
    channel.configureBlocking(false);
    // 在这里可以发送消息给客户端
    channel.write(ByteBuffer.wrap(new String("hello client").getBytes()));
    // 在客户端 连接成功之后，为了可以接收到客户端的信息，需要给通道设置读的权限
    channel.register(this.selector, SelectionKey.OP_READ);
    // 获得了可读的事件

// 采用轮训的方式监听selector上是否有需要处理的事件，如果有，进行处理
    public void listen() throws Exception {
        System.out.println("start server");
        // 轮询访问selector
        while (true) {
            // 当注册事件到达时，方法返回，否则该方法会一直阻塞
            selector.select();
            // 获得selector中选中的相的迭代器，选中的相为注册的事件
            Iterator ite = this.selector.selectedKeys().iterator();
            while (ite.hasNext()) {
                SelectionKey key = (SelectionKey) ite.next();
                // 删除已选的key 以防重负处理
                ite.remove();
                // 客户端请求连接事件
                if (key.isAcceptable()) {
                    ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel) key.channel();
                    // 获得和客户端连接的通道
                    SocketChannel channel = server.accept();
                    // 设置成非阻塞
                    channel.configureBlocking(false);
                    // 在这里可以发送消息给客户端
                    channel.write(ByteBuffer.wrap(new String("hello client").getBytes()));
                    // 在客户端 连接成功之后，为了可以接收到客户端的信息，需要给通道设置读的权限
                    channel.register(this.selector, SelectionKey.OP_READ);
                    // 获得了可读的事件
    
                } else if (key.isReadable()) {
                    read(key);
                }
    
            }
        }
    }

## 3、客户端链接客户端 ##

1、判断客户端selectKey状态并，成功连接

if (channel.isConnectionPending()) {
        channel.finishConnect();
    } // 设置成非阻塞

2、连接成功之后，设置为只读取的事件

channel.write(ByteBuffer.wrap(new String("hello server!").getBytes()));
    // 在和服务端连接成功之后，为了可以接收到服务端的信息，需要给通道设置读的权限。
    channel.register(this.selector, SelectionKey.OP_READ); // 获得了可读的事件

/** * * // 采用轮询的方式监听selector上是否有需要处理的事件，如果有，则进行处理 * @throws // IOException * @throws Exception */
    @SuppressWarnings("unchecked")
    public void listen() throws Exception { // 轮询访问selector
        while (true) {
            // 选择一组可以进行I/O操作的事件，放在selector中,客户端的该方法不会阻塞，
            // 这里和服务端的方法不一样，查看api注释可以知道，当至少一个通道被选中时，
            // selector的wakeup方法被调用，方法返回，而对于客户端来说，通道一直是被选中的
            selector.select(); // 获得selector中选中的项的迭代器
            Iterator ite = this.selector.selectedKeys().iterator();
            while (ite.hasNext()) {
                SelectionKey key = (SelectionKey) ite.next(); // 删除已选的key,以防重复处理
                ite.remove(); // 连接事件发生
                if (key.isConnectable()) {
                    SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel(); // 如果正在连接，则完成连接
                    if (channel.isConnectionPending()) {
                        channel.finishConnect();
                    } // 设置成非阻塞
                    channel.configureBlocking(false);
                    // 在这里可以给服务端发送信息哦
                    channel.write(ByteBuffer.wrap(new String("hello server!").getBytes()));
                    // 在和服务端连接成功之后，为了可以接收到服务端的信息，需要给通道设置读的权限。
                    channel.register(this.selector, SelectionKey.OP_READ); // 获得了可读的事件
                } else if (key.isReadable()) {
                    read(key);
                }
            }
        }
    }

## 4、服务端和客户端直接的信息发送 ##

### 4.1、服务端 ###

private void read(SelectionKey key) throws Exception {
        SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel();
        // 穿件读取的缓冲区
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);
        channel.read(buffer);
        byte[] data = buffer.array();
        String msg = new String(data).trim();
        System.out.println("client receive msg from server:" + msg);
        ByteBuffer outBuffer = ByteBuffer.wrap(msg.getBytes());
        channel.write(outBuffer);
    
    }

### 4.2、客户端 ###

## [代码下载][Link 1] ##

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[Link 1]: https://gitee.com/HealerJean/CodeDownLoad/raw/master/2_3NIO%E8%AF%A6%E8%A7%A3/com-hlj-nio.zip