Java NIO学习笔记(三) 使用Selector客户端与服务器的通信

使用NIO的一个最大优势就是客户端于服务器自己的不再是阻塞式的，也就意味着服务器无需通过为每个客户端的链接而开启一个线程。而是通过一个叫Selector的轮循器来不断的检测那个Channel有消息处理。
简单来讲，Selector会不断地轮询注册在其上的Channel，如果某个Channel上面有新的TCP连接接入、读和写事件，这个Channel就处于就绪状态，会被Selector轮询出来，然后通过SelectionKey可以获取就绪Channel的Set集合，进行后续的I/O操作。
由于select操作只管对selectedKeys的集合进行添加而不负责移除，所以当某个消息被处理后我们需要从该集合里去掉。

一个多路复用器Selector可以同时轮询多个Channel，由于JDK使用了epoll()代替传统的select实现，所以它并没有最大连接句柄1024/2048的限制。这也就意味着只需要一个线程负责Selector的轮询，就可以接入成千上万的客户端，这确实是个非常巨大的进步。

下面，我们通过NIO编程的序列图和源码分析来熟悉相关的概念，以便巩固我们前面所学的NIO基础知识。

下面，我们对NIO服务端的主要创建过程进行讲解和说明，作为NIO的基础入门，我们将忽略掉一些在生产环境中部署所需要的一些特性和功能(比如TCP半包等问题)。

步骤一：打开ServerSocketChannel，用于监听客户端的连接，它是所有客户端连接的父管道，代码示例如下。

ServerSocketChannel server = ServerSocketChannel.open();

步骤二：绑定监听端口，设置连接为非阻塞模式，示例代码如下。

server.socket().bind(new InetSocketAddress(7777),1024);
        // 设置为非阻塞模式, 这个非常重要
        server.configureBlocking(false);

步骤三：创建Reactor线程，创建多路复用器并启动线程，代码如下。

        Selector selector = Selector.open();
        new Thread(new ReactorTask()).start();

步骤四：将ServerSocketChannel注册到Reactor线程的多路复用器Selector上，监听ACCEPT事件，代码如下。

server.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

步骤五：多路复用器在线程run方法的无限循环体内轮询准备就绪的Key，代码如下。

while(true){
            selector.select(1000);
            Set<SelectionKey> keys = selector.selectedKeys();
            Iterator<SelectionKey> it = keys.iterator();
            SelectionKey key = null;
            while (it.hasNext()) {
                key = （SelectKey）it.next();
               //处理io
            }
}

步骤六：多路复用器监听到有新的客户端接入，处理新的接入请求，完成TCP三次握手，建立物理链路，代码示例如下。

// 得到与客户端的套接字通道
SocketChannel channel = ssc.accept();

步骤七：设置客户端链路为非阻塞模式，示例代码如下。

channel.configureBlocking(false);

步骤八：将新接入的客户端连接注册到Reactor线程的多路复用器上，监听读操作，用来读取客户端发送的网络消息，代码如下。

 channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);

步骤九：异步读取客户端请求消息到缓冲区，示例代码如下。

int readBytes = channel.read(byteBuffer);

步骤十：对ByteBuffer进行编解码，如果有半包消息指针reset，继续读取后续的报文，将解码成功的消息封装成Task，投递到业务线程池中，进行业务逻辑编排，示例代码如下。

Object message = null;
while (buffer.hasRemain()) {
    buffer.mark();
    message = decode(buffer);
    if(message ==