• Netty——NIO（Selector处理read事件）代码示例

    目录

    一、服务端代码示例

    • 服务端代码示例

      package com.example.nettytest.nio.day3;

import com.example.nettytest.nio.day1.ByteBufferUtil;
import lombok.extern.slf4j.Slf4j;

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;
import java.util.Set;

/**
 * @description: Selector处理read事件 代码示例
 * @author: xz
 * @create: 2022-09-01
 */
@Slf4j
public class Test3Server {
    public static void main(String[] args) {
        nioSelectorReadServer();
    }
    /**
     * Selector处理read事件 方法
     * */
    private static void nioSelectorReadServer(){
        try (ServerSocketChannel channel = ServerSocketChannel.open()) {//1、创建服务器
            //绑定监听端口
            channel.bind(new InetSocketAddress(8080));
            //设置为非阻塞模式
            channel.configureBlocking(false);
            System.out.println(channel);
            /**
             * 2、创建Selector，管理多个channel
             */
            Selector selector = Selector.open();
            /**
             * 3、建立Selector与channel的联系（也称为注册）
             * key只关注事件,绑定的事件类型4种，connect - 客户端连接成功时触发；accept - 服务器端成功接受连接时触发; read - 数据可读入时触发;write - 数据可写出时触发，
             * */
            channel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

            while (true) {
                /**
                 * 4、select 方法, 没有事件发生，线程阻塞，有事件，线程才会恢复运行
                 *   select 在事件未处理时，它不会阻塞
                 */
                int count = selector.select();
                log.debug("select count: {}", count);
                // 获取所有事件
                Set<SelectionKey> keys = selector.selectedKeys();
                // 遍历所有事件，逐一处理
                Iterator<SelectionKey> iter = keys.iterator();
                while (iter.hasNext()) {
                    SelectionKey key = iter.next();
                    // 判断事件类型 如果事件类型是 accept - 服务器端成功接受连接时触发;
                    if (key.isAcceptable()) {
                        //channel中有哪些key
                        ServerSocketChannel c = (ServerSocketChannel) key.channel();
                        // 必须处理 selector 上的 channel
                        SocketChannel sc = c.accept();
                        //设置为非阻塞模式
                        sc.configureBlocking(false);
                        //建立Selector与channel的联系（也称为注册）
                        sc.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
                        log.debug("连接已建立: {}", sc);
                    // 判断事件类型 如果事件类型是read - 数据可读入时触发
                    } else if (key.isReadable()) {
                        //channel中有哪些key
                        SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel();
                        //申请ByteBuffer容量
                        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(128);
                        //从channel中读并写入到buffer
                        int read = sc.read(buffer);
                        if(read == -1) { //如果读到末尾
                            //取消注册在 selector 上的 channel
                            key.cancel();
                            //关闭channel
                            sc.close();
                        } else { //如果没有读到末尾
                            //切换到读模式
                            buffer.flip();
                            //打印可读取内容
                            ByteBufferUtil.debugRead(buffer);
                        }
                    }
                    // 处理完毕，必须将事件移除
                    iter.remove();
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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    二、客户端代码示例

    • 客户端代码示例

      package com.example.nettytest.nio.day3;

import java.io.IOException;
import java.net.Socket;

/**
 * @description:
 * @author: xz
 * @create: 2022-09-01
 */
public class Test3Client {
    public static void main(String[] args) {
        try (Socket socket = new Socket("localhost", 8080)) {
            System.out.println(socket);
            socket.getOutputStream().write("hello world".getBytes());
            System.in.read();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

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    三、工具类

    • 工具类，打印输入、输出数据使用

      package com.example.nettytest.nio.day1;

import io.netty.util.internal.StringUtil;

import java.nio.ByteBuffer;

import static io.netty.util.internal.MathUtil.isOutOfBounds;
import static io.netty.util.internal.StringUtil.NEWLINE;

public class ByteBufferUtil {
    private static final char[] BYTE2CHAR = new char[256];
    private static final char[] HEXDUMP_TABLE = new char[256 * 4];
    private static final String[] HEXPADDING = new String[16];
    private static final String[] HEXDUMP_ROWPREFIXES = new String[65536 >>> 4];
    private static final String[] BYTE2HEX = new String[256];
    private static final String[] BYTEPADDING = new String[16];

    static {
        final char[] DIGITS = "0123456789abcdef".toCharArray();
        for (int i = 0; i < 256; i++) {
            HEXDUMP_TABLE[i << 1] = DIGITS[i >>> 4 & 0x0F];
            HEXDUMP_TABLE[(i << 1) + 1] = DIGITS[i & 0x0F];
        }

        int i;

        // Generate the lookup table for hex dump paddings
        for (i = 0; i < HEXPADDING.length; i++) {
            int padding = HEXPADDING.length - i;
            StringBuilder buf = new StringBuilder(padding * 3);
            for (int j = 0; j < padding; j++) {
                buf.append("   ");
            }
            HEXPADDING[i] = buf.toString();
        }

        // Generate the lookup table for the start-offset header in each row (up to 64KiB).
        for (i = 0; i < HEXDUMP_ROWPREFIXES.length; i++) {
            StringBuilder buf = new StringBuilder(12);
            buf.append(NEWLINE);
            buf.append(Long.toHexString(i << 4 & 0xFFFFFFFFL | 0x100000000L));
            buf.setCharAt(buf.length() - 9, '|');
            buf.append('|');
            HEXDUMP_ROWPREFIXES[i] = buf.toString();
        }

        // Generate the lookup table for byte-to-hex-dump conversion
        for (i = 0; i < BYTE2HEX.length; i++) {
            BYTE2HEX[i] = ' ' + StringUtil.byteToHexStringPadded(i);
        }

        // Generate the lookup table for byte dump paddings
        for (i = 0; i < BYTEPADDING.length; i++) {
            int padding = BYTEPADDING.length - i;
            StringBuilder buf = new StringBuilder(padding);
            for (int j = 0; j < padding; j++) {
                buf.append(' ');
            }
            BYTEPADDING[i] = buf.toString();
        }

        // Generate the lookup table for byte-to-char conversion
        for (i = 0; i < BYTE2CHAR.length; i++) {
            if (i <= 0x1f || i >= 0x7f) {
                BYTE2CHAR[i] = '.';
            } else {
                BYTE2CHAR[i] = (char) i;
            }
        }
    }

    /**
     * 打印所有内容
     * @param buffer
     */
    public static void debugAll(ByteBuffer buffer) {
        int oldlimit = buffer.limit();
        buffer.limit(buffer.capacity());
        StringBuilder origin = new StringBuilder(256);
        appendPrettyHexDump(origin, buffer, 0, buffer.capacity());
        System.out.println("+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+");
        System.out.printf("position: [%d], limit: [%d]\n", buffer.position(), oldlimit);
        System.out.println(origin);
        buffer.limit(oldlimit);
    }

    /**
     * 打印可读取内容
     * @param buffer
     */
    public static void debugRead(ByteBuffer buffer) {
        StringBuilder builder = new StringBuilder(256);
        appendPrettyHexDump(builder, buffer, buffer.position(), buffer.limit() - buffer.position());
        System.out.println("+--------+-------------------- read -----------------------+----------------+");
        System.out.printf("position: [%d], limit: [%d]\n", buffer.position(), buffer.limit());
        System.out.println(builder);
    }

    public static void main(String[] args) {
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);
        buffer.put(new byte[]{97, 98, 99, 100});
        debugAll(buffer);
    }

    private static void appendPrettyHexDump(StringBuilder dump, ByteBuffer buf, int offset, int length) {
        if (isOutOfBounds(offset, length, buf.capacity())) {
            throw new IndexOutOfBoundsException(
                    "expected: " + "0 <= offset(" + offset + ") <= offset + length(" + length
                            + ") <= " + "buf.capacity(" + buf.capacity() + ')');
        }
        if (length == 0) {
            return;
        }
        dump.append(
                "         +-------------------------------------------------+" +
                        NEWLINE + "         |  0  1  2  3  4  5  6  7  8  9  a  b  c  d  e  f |" +
                        NEWLINE + "+--------+-------------------------------------------------+----------------+");

        final int startIndex = offset;
        final int fullRows = length >>> 4;
        final int remainder = length & 0xF;

        // Dump the rows which have 16 bytes.
        for (int row = 0; row < fullRows; row++) {
            int rowStartIndex = (row << 4) + startIndex;

            // Per-row prefix.
            appendHexDumpRowPrefix(dump, row, rowStartIndex);

            // Hex dump
            int rowEndIndex = rowStartIndex + 16;
            for (int j = rowStartIndex; j < rowEndIndex; j++) {
                dump.append(BYTE2HEX[getUnsignedByte(buf, j)]);
            }
            dump.append(" |");

            // ASCII dump
            for (int j = rowStartIndex; j < rowEndIndex; j++) {
                dump.append(BYTE2CHAR[getUnsignedByte(buf, j)]);
            }
            dump.append('|');
        }

        // Dump the last row which has less than 16 bytes.
        if (remainder != 0) {
            int rowStartIndex = (fullRows << 4) + startIndex;
            appendHexDumpRowPrefix(dump, fullRows, rowStartIndex);

            // Hex dump
            int rowEndIndex = rowStartIndex + remainder;
            for (int j = rowStartIndex; j < rowEndIndex; j++) {
                dump.append(BYTE2HEX[getUnsignedByte(buf, j)]);
            }
            dump.append(HEXPADDING[remainder]);
            dump.append(" |");

            // Ascii dump
            for (int j = rowStartIndex; j < rowEndIndex; j++) {
                dump.append(BYTE2CHAR[getUnsignedByte(buf, j)]);
            }
            dump.append(BYTEPADDING[remainder]);
            dump.append('|');
        }

        dump.append(NEWLINE +
                "+--------+-------------------------------------------------+----------------+");
    }

    private static void appendHexDumpRowPrefix(StringBuilder dump, int row, int rowStartIndex) {
        if (row < HEXDUMP_ROWPREFIXES.length) {
            dump.append(HEXDUMP_ROWPREFIXES[row]);
        } else {
            dump.append(NEWLINE);
            dump.append(Long.toHexString(rowStartIndex & 0xFFFFFFFFL | 0x100000000L));
            dump.setCharAt(dump.length() - 9, '|');
            dump.append('|');
        }
    }

    public static short getUnsignedByte(ByteBuffer buffer, int index) {
        return (short) (buffer.get(index) & 0xFF);
    }
}

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    四、启动一个客户端测试

    • 先启动服务端
      由下图输出结果可知，由于没有事件发生，再select 方法处，线程阻塞。
      在这里插入图片描述
    • 再启动客户端
      在这里插入图片描述
    • 再查看服务端控制台输出
      由下图输出结果可知，由于有事件发生，再select 方法处，线程会恢复运行。在这里插入图片描述

    五、启动2个客户端测试

    • 再启动一个客户端
      在这里插入图片描述
    • 再次查看服务端控制台输出
      由下图输出结果可知，由于有事件发生，再select 方法处，线程再次恢复运行。
      在这里插入图片描述

    六、服务端示例代码中为何要使用 iter.remove()

    • 因为 select 在事件发生后，就会将相关的 key 放入 selectedKeys 集合，但不会在处理完后从 selectedKeys 集合中移除，需要我们自己编码删除。

    七、服务端示例代码中cancel()的作用

    • cancel() 会取消注册在 selector 上的 channel，并从 keys 集合中删除 key 后续不会再监听事件。
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  • 原文地址：https://blog.csdn.net/li1325169021/article/details/126652781