还记得之前介绍NIO时对比传统IO的一大特点吗？就是NIO是非阻塞式的，这篇文章带大家来看一下非阻塞的网络操作。

补充：以数组的形式使用缓冲区

package testnio;

import java.io.IOException;

import java.io.RandomAccessFile;

import java.nio.ByteBuffer;

import java.nio.channels.FileChannel;

public class TestBufferArray {

	public static void main(String[] args) throws IOException {

		RandomAccessFile raf1=new RandomAccessFile("D:/1.txt","rw");

		//1.获取通道

		FileChannel channel1=raf1.getChannel();

		//2.创建缓冲区数组

		ByteBuffer buf1=ByteBuffer.allocate(512);

		ByteBuffer buf2=ByteBuffer.allocate(512);

		ByteBuffer[] bufs= {buf1,buf2};

		//3.将数据读入缓冲区数组

		channel1.read(bufs);

		for (ByteBuffer byteBuffer : bufs) {

			byteBuffer.flip();

		}

		System.out.println(new String(bufs[0].array(),0,bufs[0].limit()));

		System.out.println("-----------");

		System.out.println(new String(bufs[1].array(),0,bufs[1].limit()));

		//写入缓冲区数组到通道中

		RandomAccessFile raf2=new RandomAccessFile("D:/2.txt","rw");

		FileChannel channel2=raf2.getChannel();

		channel2.write(bufs);

	}

}

使用NIO实现阻塞式网络通信

TCP协议的网络通信传统实现方式是通过套接字编程(Socket和ServerSocket)，NIO实现TCP网络通信需要用到 Channel 接口的两个实现类：SocketChannel和ServerSocketChannel

使用NIO实现阻塞式网络通信

客户端

package com.jikedaquan.blockingnio;

import java.io.IOException;

import java.net.InetSocketAddress;

import java.nio.ByteBuffer;

import java.nio.channels.FileChannel;

import java.nio.channels.SocketChannel;

import java.nio.file.Paths;

import java.nio.file.StandardOpenOption;

public class Client {

	public static void main(String[] args) {

		SocketChannel sChannel=null;

		FileChannel inChannel=null;

		try {

			//1、获取通道

			sChannel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 1666));

			//用于读取文件

			inChannel = FileChannel.open(Paths.get("F:/a.jpg"), StandardOpenOption.READ);

			//2、分配指定大小的缓冲区

			ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(1024);

			//3、读取本地文件，发送到服务器端

			while(inChannel.read(buf)!=-1) {

				buf.flip();

				sChannel.write(buf);

				buf.clear();

			}

		} catch (IOException e) {

			e.printStackTrace();

		}finally {

			//关闭通道

			if (inChannel!=null) {

				try {

					inChannel.close();

				} catch (IOException e) {

					e.printStackTrace();

				}

			}

			if(sChannel!=null) {

				try {

					sChannel.close();

				} catch (IOException e) {

					e.printStackTrace();

				}

			}

		}

	}

}

new InetSocketAddress("127.0.0.1", 1666) 用于向客户端套接字通道(SocketChannel)绑定要连接地址和端口

服务端

package com.jikedaquan.blockingnio;

import java.io.IOException;

import java.net.InetSocketAddress;

import java.nio.ByteBuffer;

import java.nio.channels.FileChannel;

import java.nio.channels.ServerSocketChannel;

import java.nio.channels.SocketChannel;

import java.nio.file.Paths;

import java.nio.file.StandardOpenOption;

public class Server {

	public static void main(String[] args) {

		ServerSocketChannel ssChannel=null;

		FileChannel outChannel=null;

		SocketChannel sChannel=null;

		try {

			//1、获取通道

			ssChannel = ServerSocketChannel.open();

			//用于保存文件的通道

			outChannel = FileChannel.open(Paths.get("F:/b.jpg"), StandardOpenOption.WRITE,StandardOpenOption.CREATE);

			//2、绑定要监听的端口号

			ssChannel.bind(new InetSocketAddress(1666));

			//3、获取客户端连接的通道

			sChannel = ssChannel.accept();

			//4、分配指定大小的缓冲区

			ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(1024);

			//5、接收客户端的数据，并保存到本地

			while(sChannel.read(buf)!=-1) {

				buf.flip();

				outChannel.write(buf);

				buf.clear();

			}

		} catch (IOException e) {

			e.printStackTrace();

		}finally {

			//6、关闭通道

			if(sChannel!=null) {

				try {

					sChannel.close();

				} catch (IOException e) {

					e.printStackTrace();

				}

			}

			if(outChannel!=null) {

				try {

					outChannel.close();

				} catch (IOException e) {

					e.printStackTrace();

				}

			}

			if(ssChannel!=null) {

				try {

					ssChannel.close();

				} catch (IOException e) {

					e.printStackTrace();

				}

			}

		}

	}

}

服务端套接字仅绑定要监听的端口即可 ssChannel.bind(new InetSocketAddress(1666));

上面的代码使用NIO实现的网络通信，可能有同学会问，没有看到阻塞效果啊，确实是阻塞式的看不到效果，因为客户端发送一次数据就结束了，服务端也是接收一次数据就结束了。那如果服务端接收完成数据后，再向客户端反馈呢？

能够看到阻塞效果的网络通信

客户端

package com.jikedaquan.blockingnio2;

import java.io.IOException;

import java.net.InetSocketAddress;

import java.nio.ByteBuffer;

import java.nio.channels.FileChannel;

import java.nio.channels.SocketChannel;

import java.nio.file.Paths;

import java.nio.file.StandardOpenOption;

public class Client {

	public static void main(String[] args) {

		SocketChannel sChannel=null;

		FileChannel inChannel=null;

		try {

			sChannel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 1666));

			inChannel = FileChannel.open(Paths.get("F:/a.jpg"), StandardOpenOption.READ);

			ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(1024);

			while(inChannel.read(buf)!=-1) {

				buf.flip();

				sChannel.write(buf);

				buf.clear();

			}

			//sChannel.shutdownOutput();//去掉注释掉将不会阻塞

			//接收服务器端的反馈

			int len=0;

			while((len=sChannel.read(buf))!=-1) {

				buf.flip();

				System.out.println(new String(buf.array(),0,len));

				buf.clear();

			}

		} catch (IOException e) {

			e.printStackTrace();

		}finally {

			if(inChannel!=null) {

				try {

					inChannel.close();

				} catch (IOException e) {

					e.printStackTrace();

				}

			}

			if(sChannel!=null) {

				try {

					sChannel.close();

				} catch (IOException e) {

					e.printStackTrace();

				}

			}

		}

	}

}

服务端

package com.jikedaquan.blockingnio2;

import java.io.IOException;

import java.net.InetSocketAddress;

import java.nio.ByteBuffer;

import java.nio.channels.FileChannel;

import java.nio.channels.ServerSocketChannel;

import java.nio.channels.SocketChannel;

import java.nio.file.Paths;

import java.nio.file.StandardOpenOption;

public class Server {

	public static void main(String[] args) {

		ServerSocketChannel ssChannel=null;

		FileChannel outChannel=null;

		SocketChannel sChannel=null;

		try {

			ssChannel = ServerSocketChannel.open();

			outChannel = FileChannel.open(Paths.get("F:/a.jpg"),StandardOpenOption.WRITE,StandardOpenOption.CREATE);

			ssChannel.bind(new InetSocketAddress(1666));

			sChannel = ssChannel.accept();

			ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(1024);

			while(sChannel.read(buf)!=-1) {

				buf.flip();

				outChannel.write(buf);

				buf.clear();

			}

			//发送反馈给客户端

			buf.put("服务端接收数据成功".getBytes());

			buf.flip();

			sChannel.write(buf);

		} catch (IOException e) {

			e.printStackTrace();

		}finally {

			if(sChannel!=null) {

				try {

					sChannel.close();

				} catch (IOException e) {

					e.printStackTrace();

				}

			}

			if(outChannel!=null) {

				try {

					outChannel.close();

				} catch (IOException e) {

					e.printStackTrace();

				}

			}

			if(ssChannel!=null) {

				try {

					ssChannel.close();

				} catch (IOException e) {

					e.printStackTrace();

				}

			}

		}

	}

}

服务端将向客户端发送两次数据

选择器(Selector)

想要实现非阻塞的IO，必须要先弄懂选择器。Selector 抽象类，可通过调用此类的 open 方法创建选择器，该方法将使用系统的默认选择器提供者创建新的选择器。

将通道设置为非阻塞之后，需要将通道注册到选择器中，注册的同时需要指定一个选择键的类型 (SelectionKey)。

选择键(SelectionKey)可以认为是一种标记，标记通道的类型和状态。

SelectionKey的静态字段：

OP_ACCEPT：用于套接字接受操作的操作集位

OP_CONNECT：用于套接字连接操作的操作集位

OP_READ：用于读取操作的操作集位

OP_WRITE：用于写入操作的操作集位

用于检测通道状态的方法：

方法名称 说明
isAcceptable() 测试此键的通道是否已准备好接受新的套接字连接
isConnectable() 测试此键的通道是否已完成其套接字连接操作
isReadable() 测试此键的通道是否已准备好进行读取
isWritable() 测试此键的通道是否已准备好进行写入

将通道注册到选择器：

ssChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

IO操作准备就绪的通道大于0，轮询选择器

while(selector.select()>0) {

    //获取选择键，根据不同的状态做不同的操作

}

实现非阻塞式TCP协议网络通信

非阻塞模式：channel.configureBlocking(false);

客户端

package com.jikedaquan.nonblockingnio;

import java.io.IOException;

import java.net.InetSocketAddress;

import java.nio.ByteBuffer;

import java.nio.channels.SocketChannel;

import java.util.Date;

import java.util.Scanner;

public class Client {

	public static void main(String[] args) {

		SocketChannel sChannel=null;

		try {

			//1、获取通道

			sChannel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress("127.0.0.1",1666));

			//2、切换非阻塞模式

			sChannel.configureBlocking(false);

			//3、分配指定大小的缓冲区

			ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(1024);

			//4、发送数据给服务端

			Scanner scanner=new Scanner(System.in);

			//循环从控制台录入数据发送给服务端

			while(scanner.hasNext()) {

				String str=scanner.next();

				buf.put((new Date().toString()+"\n"+str).getBytes());

				buf.flip();

				sChannel.write(buf);

				buf.clear();

			}

		} catch (IOException e) {

			e.printStackTrace();

		}finally {

			//5、关闭通道

			if(sChannel!=null) {

				try {

					sChannel.close();

				} catch (IOException e) {

					e.printStackTrace();

				}

			}

		}

	}

}

服务端

package com.jikedaquan.nonblockingnio;

import java.io.IOException;

import java.net.InetSocketAddress;

import java.nio.ByteBuffer;

import java.nio.channels.SelectionKey;

import java.nio.channels.Selector;

import java.nio.channels.ServerSocketChannel;

import java.nio.channels.SocketChannel;

import java.util.Iterator;

public class Server {

	public static void main(String[] args) throws IOException {

		//1、获取通道

		ServerSocketChannel ssChannel=ServerSocketChannel.open();

		//2、切换非阻塞模式

		ssChannel.configureBlocking(false);

		//3、绑定监听的端口号

		ssChannel.bind(new InetSocketAddress(1666));

		//4、获取选择器

		Selector selector=Selector.open();

		//5、将通道注册到选择器上，并指定“监听接收事件”

		ssChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

		//6、轮询式的获取选择器上已经 “准备就绪”的事件

		while(selector.select()>0) {

			//7、获取当前选择器中所有注册的“选择键(已就绪的监听事件)”

			Iterator<SelectionKey> it=selector.selectedKeys().iterator();

			while(it.hasNext()) {

				//8、获取准备就绪的事件

				SelectionKey sk=it.next();

				//9、判断具体是什么事件准备就绪

				if(sk.isAcceptable()) {

					//10、若“接收就绪”，获取客户端连接

					SocketChannel sChannel=ssChannel.accept();

					//11、切换非阻塞模式

					sChannel.configureBlocking(false);

					//12、将该通道注册到选择器上

					sChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);

				}else if(sk.isReadable()) {

					//13、获取当前选择器上“读就绪”状态的通道

					SocketChannel sChannel=(SocketChannel)sk.channel();

					//14、读取数据

					ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(1024);

					int len=0;

					while((len=sChannel.read(buf))>0) {

						buf.flip();

						System.out.println(new String(buf.array(),0,len));

						buf.clear();

					}

				}

				//15、取消选择键 SelectionKey

				it.remove();

			}

		}

	}

}

服务端接收客户端的操作需要在判断 isAcceptable() 方法内将就绪的套接字通道以读操作注册到 选择器中

在判断 isReadable() 内从通道中获取数据

实现非阻塞式UDP协议网络通信

发送端

package com.jikedaquan.nonblockingnio;

import java.io.IOException;

import java.net.InetSocketAddress;

import java.nio.ByteBuffer;

import java.nio.channels.DatagramChannel;

import java.util.Scanner;

public class TestDatagramSend {

	public static void main(String[] args) throws IOException {

		//获取通道

		DatagramChannel dChannel=DatagramChannel.open();

		//非阻塞

		dChannel.configureBlocking(false);

		ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(1024);

		Scanner scanner=new Scanner(System.in);

		while(scanner.hasNext()) {

			String str=scanner.next();

			buf.put(str.getBytes());

			buf.flip();

			//发送数据到目标地址和端口

			dChannel.send(buf,new InetSocketAddress("127.0.0.1", 1666));

			buf.clear();

		}

		dChannel.close();

	}

}

接收端

package com.jikedaquan.nonblockingnio;

import java.io.IOException;

import java.net.InetSocketAddress;

import java.nio.ByteBuffer;

import java.nio.channels.DatagramChannel;

import java.nio.channels.SelectionKey;

import java.nio.channels.Selector;

import java.util.Iterator;

public class TestDatagramReceive {

	public static void main(String[] args) throws IOException {

		//获取通道

		DatagramChannel dChannel=DatagramChannel.open();

		dChannel.configureBlocking(false);

		//绑定监听端口

		dChannel.bind(new InetSocketAddress(1666));

		//获取选择器

		Selector selector=Selector.open();

		//读操作注册通道

		dChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);

		while(selector.select()>0) {

			Iterator<SelectionKey> it=selector.selectedKeys().iterator();

			//迭代选择键

			while(it.hasNext()) {

				SelectionKey sk=it.next();

				//通道可读

				if(sk.isReadable()) {

					ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(1024);

					//接收数据存入缓冲区

					dChannel.receive(buf);

					buf.flip();

					System.out.println(new String(buf.array(),0,buf.limit()));

					buf.clear();

				}

			}

			it.remove();

		}

	}

}

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