简介
NIO有三宝:Buffer,Channel，Selector少不了。本文将会介绍NIO三件套中的最后一套Selector，并在理解Selector的基础上，协助小师妹发一张好人卡。我们开始吧。
Selector介绍
小师妹：F师兄，最近我的桃花有点旺，好几个师兄莫名其妙的跟我打招呼，可是我一心向着工作，不想谈论这些事情。毕竟先有事业才有家嘛。我又不好直接拒绝，有没有什么比较隐晦的方法来让他们放弃这个想法？
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这个问题，我沉思了大约0.001秒，于是给出了答案：给他们发张好人卡吧，应该就不会再来纠缠你了。
小师妹：F师兄，如果给他们发完好人卡还没有用呢？
那就只能切断跟他们的联系了，来个一刀两断。哈哈。
这样吧，小师妹你最近不是在学NIO吗？刚好我们可以用Selector来模拟一下发好人卡的过程。
假如你的志伟师兄和子丹师兄想跟你建立联系，每个人都想跟你建立一个沟通通道，那么你就需要创建两个channel。
两个channel其实还好，如果有多个人都想同时跟你建立联系通道，那么要维持这些通道就需要保持连接，从而浪费了资源。
但是建立的这些连接并不是时时刻刻都有消息在传输，所以其实大多数时间这些建立联系的通道其实是浪费的。
如果使用Selector就可以只启用一个线程来监听通道的消息变动，这就是Selector。
从上面的图可以看出，Selector监听三个不同的channel，然后交给一个processor来处理，从而节约了资源。
创建Selector
先看下selector的定义：
public abstract class Selector implements Closeable
Selector是一个abstract类，并且实现了Closeable，表示Selector是可以被关闭的。
虽然Selector是一个abstract类，但是可以通过open来简单的创建：
Selector selector = Selector.open();
如果细看open的实现可以发现一个很有趣的现象：
public static Selector open() throws IOException {
return SelectorProvider.provider().openSelector();
}
open方法调用的是SelectorProvider中的openSelector方法。
再看下provider的实现：
public SelectorProvider run() {
if (loadProviderFromProperty())
return provider;
if (loadProviderAsService())
return provider;
provider = sun.nio.ch.DefaultSelectorProvider.create();
return provider;
}
});
有三种情况可以加载一个SelectorProvider，如果系统属性指定了java.nio.channels.spi.SelectorProvider，那么从指定的属性加载。
如果没有直接指定属性，则从ServiceLoader来加载。
最后如果都找不到的情况下，使用默认的DefaultSelectorProvider。
关于ServiceLoader的用法，我们后面会有专门的文章来讲述。这里先不做多的解释。
注册Selector到Channel中
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress("localhost", 9527));
serverSocketChannel.configureBlocking(false);
serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
如果是在服务器端，我们需要先创建一个ServerSocketChannel，绑定Server的地址和端口，然后将Blocking设置为false。因为我们使用了Selector，它实际上是一个非阻塞的IO。
注意FileChannels是不能使用Selector的，因为它是一个阻塞型IO。
小师妹：F师兄，为啥FileChannel是阻塞型的呀？做成非阻塞型的不是更快？
小师妹，我们使用FileChannel的目的是什么？就是为了读文件呀，读取文件肯定是一直读一直读，没有可能读一会这个channel再读另外一个channel吧，因为对于每个channel自己来讲，在文件没读取完之前，都是繁忙状态，没有必要在channel中切换。
最后我们将创建好的Selector注册到channel中去。
SelectionKey
SelectionKey表示的是我们希望监听到的事件。
总的来说，有4种Event：
SelectionKey.OP_READ 表示服务器准备好，可以从channel中读取数据。
SelectionKey.OP_WRITE 表示服务器准备好，可以向channel中写入数据。
SelectionKey.OP_CONNECT 表示客户端尝试去连接服务端
SelectionKey.OP_ACCEPT 表示服务器accept一个客户端的请求
public static final int OP_READ = 1 << 0;
public static final int OP_WRITE = 1 << 2;
public static final int OP_CONNECT = 1 << 3;
public static final int OP_ACCEPT = 1 << 4;
我们可以看到上面的4个Event是用位运算来定义的，如果将这个四个event使用或运算合并起来，就得到了SelectionKey中的interestOps。
和interestOps类似，SelectionKey还有一个readyOps。
一个表示感兴趣的操作，一个表示ready的操作。
最后，SelectionKey在注册的时候，还可以attach一个Object，比如我们可以在这个对象中保存这个channel的id：
SelectionKey key = channel.register(
selector, SelectionKey.OP_ACCEPT, object);
key.attach(Object);
Object object = key.attachment();
object可以在register的时候传入，也可以调用attach方法。
最后，我们可以通过key的attachment方法，获得该对象。
selector 和 SelectionKey
我们通过selector.select()这个一个blocking操作，来获取一个ready的channel。
然后我们通过调用selector.selectedKeys()来获取到SelectionKey对象。
在SelectionKey对象中，我们通过判断ready的event来处理相应的消息。
总的例子
接下来，我们把之前将的串联起来，先建立一个小师妹的ChatServer：
public class ChatServer {
private static String BYE_BYE="再见";
public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
Selector selector = Selector.open();
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress("localhost", 9527));
serverSocketChannel.configureBlocking(false);
serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(512);
while (true) {
selector.select();
Set<SelectionKey> selectedKeys = selector.selectedKeys();
Iterator<SelectionKey> iter = selectedKeys.iterator();
while (iter.hasNext()) {
SelectionKey selectionKey = iter.next();
if (selectionKey.isAcceptable()) {
register(selector, serverSocketChannel);
}
if (selectionKey.isReadable()) {
serverResonse(byteBuffer, selectionKey);
}
iter.remove();
}
Thread.sleep(1000);
}
}
private static void serverResonse(ByteBuffer byteBuffer, SelectionKey selectionKey)
throws IOException {
SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) selectionKey.channel();
socketChannel.read(byteBuffer);
byteBuffer.flip();
byte[] bytes= new byte[byteBuffer.limit()];
byteBuffer.get(bytes);
log.info(new String(bytes).trim());
if(new String(bytes).trim().equals(BYE_BYE)){
log.info("说再见不如不见！");
socketChannel.write(ByteBuffer.wrap("再见".getBytes()));
socketChannel.close();
}else {
socketChannel.write(ByteBuffer.wrap("你是个好人".getBytes()));
}
byteBuffer.clear();
}
private static void register(Selector selector, ServerSocketChannel serverSocketChannel)
throws IOException {
SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
socketChannel.configureBlocking(false);
socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
}
}
上面例子有两点需要注意，我们在循环遍历中，当selectionKey.isAcceptable时，表示服务器收到了一个新的客户端连接，这个时候我们需要调用register方法，再注册一个OP_READ事件到这个新的SocketChannel中，然后继续遍历。
第二，我们定义了一个stop word，当收到这个stop word的时候，会直接关闭这个client channel。
再看看客户端的代码：
public class ChatClient {
private static SocketChannel socketChannel;
private static ByteBuffer byteBuffer;
public static void main(String[] args) throws IOException {
ChatClient chatClient = new ChatClient();
String response = chatClient.sendMessage("hello 小师妹！");
log.info("response is {}", response);
response = chatClient.sendMessage("能不能？");
log.info("response is {}", response);
chatClient.stop();
}
public void stop() throws IOException {
socketChannel.close();
byteBuffer = null;
}
public ChatClient() throws IOException {
socketChannel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress("localhost", 9527));
byteBuffer = ByteBuffer.allocate(512);
}
public String sendMessage(String msg) throws IOException {
byteBuffer = ByteBuffer.wrap(msg.getBytes());
String response = null;
socketChannel.write(byteBuffer);
byteBuffer.clear();
socketChannel.read(byteBuffer);
byteBuffer.flip();
byte[] bytes= new byte[byteBuffer.limit()];
byteBuffer.get(bytes);
response =new String(bytes).trim();
byteBuffer.clear();
return response;
}
}
客户端代码没什么特别的，需要注意的是Buffer的读取。
最后输出结果：
server收到： INFO com.flydean.ChatServer - hello 小师妹！
client收到: INFO com.flydean.ChatClient - response is 你是个好人
server收到： INFO com.flydean.ChatServer - 能不能？
client收到： INFO com.flydean.ChatClient - response is 再见
解释一下整个流程：志伟跟小师妹建立了一个连接，志伟向小师妹打了一个招呼，小师妹给志伟发了一张好人卡。志伟不死心，想继续纠缠，小师妹回复再见，然后自己关闭了通道。
总结
本文介绍了Selector和channel在发好人卡的过程中的作用。
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本文作者：flydean程序那些事
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本文来源：flydean的博客
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