NioSocket簡單復(fù)習(xí)
重要概念
NioSocket里面的三個(gè)重要概念：Buffer、Channel、Selector
- Buffer為要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)
- Channel為傳輸數(shù)據(jù)的通道
- Selector為通道的分配調(diào)度者
使用步驟
使用NioSocket實(shí)現(xiàn)通信大概如以下步驟：
- ServerSocketChannel可以通過configureBlocking方法來設(shè)置是否采用阻塞模式，設(shè)置為false后就可以調(diào)用register注冊(cè)Selector，阻塞模式下不可以用Selector。
- 注冊(cè)后，Selector就可以通過select()來等待請(qǐng)求，通過參數(shù)設(shè)置等待時(shí)長，若傳入?yún)?shù)0或者不傳入?yún)?shù)，將會(huì)采用阻塞模式直到有請(qǐng)求出現(xiàn)。
- 接收到請(qǐng)求后Selector調(diào)用selectedKeys方法，返回SelectedKey集合。
- SelectedKey保存了處理當(dāng)前請(qǐng)求的Channel和Selector，并提供了不同的操作類型。四種操作屬性：SelectedKey.OP_ACCEPT、SelectedKey.OP_CONNECT、SelectedKey.OP_READ、SelectedKey.OP_WRITE。
- 通過SelectedKey的isAcceptable、isConnectable、isReadable和isWritable來判斷操作類型，并處理相應(yīng)操作。
- 在相應(yīng)的Handler中提取SelectedKey中的Channel和Buffer信息并執(zhí)行相應(yīng)操作。
實(shí)現(xiàn)HTTP
創(chuàng)建HttpServer類作為程序的主要入口
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public class HttpServer { public static void main(String[] args) throws Exception{ ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open(); serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress((8080))); serverSocketChannel.configureBlocking(false); Selector selector = Selector.open(); // It must be ACCEPT, or it will throw exception serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT); while(true){ if (selector.select(3000) == 0){ continue; } Iterator<SelectionKey> keyIter = selector.selectedKeys().iterator(); while (keyIter.hasNext()){ SelectionKey key = keyIter.next(); new Thread(new HttpHandler(key)).run(); keyIter.remove(); } } }} |
以上代碼的邏輯大致遵循著NioSocket的大概用法，其中serverSocketChannel使用register方法注冊(cè)到selector僅是OP_ACCEPT，使用其他操作就會(huì)操作。但是并不是說不能進(jìn)行其他操作，而是其他操作稍后實(shí)現(xiàn)。
在serverSocketChannel.configureBlocking(false)后，非阻塞模式啟動(dòng)。Server接收到請(qǐng)求后就會(huì)將記錄了請(qǐng)求信息的key交給HttpHandler做詳細(xì)處理，處理完就把key從迭代器里面remove掉。可以看到出來，HttpServer對(duì)請(qǐng)求里面的信息一概不知，這樣才能成為一個(gè)出色的管理層，它管理著HttpHandler來處理請(qǐng)求。
既然選用了NioSocket這樣的New IO，HttpHandler必然是多線程的實(shí)現(xiàn)（否則還有什么意義）。
創(chuàng)建HttpHandler來處理請(qǐng)求
對(duì)于來自HttpServer的不加工信息，HttpHandler必須要做全套，因此需要HttpHandler自己考慮好有沒有中文亂碼、Buffer大小是多少等等。HttpHandler大概框架如下即可：
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class HttpHandler implements Runnable{ private int bufferSize = 1024; private String localCharset = "UTF-8"; private SelectionKey key; public HttpHandler(SelectionKey key){ this.key = key; } public void handleAccept() throws IOException{} public void handleRead() throws IOException{} @Override public void run() { try { if(key.isAcceptable()){ handleAccept(); } if(key.isReadable()){ handleRead(); } }catch (IOException ex){ ex.printStackTrace(); } }} |
如上框架簡單明了，重載run實(shí)現(xiàn)多線程，handleAccept和handleRead用于詳細(xì)地處理相關(guān)操作，bufferSize規(guī)定Buffer大小，localCharset的設(shè)定提前防止中文亂碼。
需要注意的是HttpServer里面，我們只注冊(cè)了OP_ACCEPT這個(gè)操作，那么在HttpHandler里面只有isAcceptable()判定為真，那么handleRead()怎么辦呢？我們會(huì)在handleAccept()注冊(cè)好的：
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public void handleAccept() throws IOException{ SocketChannel clientChannel = ((ServerSocketChannel)key.channel()).accept(); clientChannel.configureBlocking(false); clientChannel.register( key.selector(), SelectionKey.OP_READ, ByteBuffer.allocate(bufferSize) );} |
在handleAccept里面，我們先取得key里面的請(qǐng)求信息，如對(duì)應(yīng)客戶端的SocketChannel （SocketChannel需要ServerSocketChannel接受了后才有），接著就可以為SocketChannel注冊(cè)O(shè)P_READ操作了，帶上指定大小的Buffer。注冊(cè)后，key可是isReadable()了，接下來則是在handleRead中對(duì)key進(jìn)行解剖處理：（代碼有點(diǎn)長，但大多是控制臺(tái)輸出和對(duì)字符串的拼接操作，看官可放心食用。）
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public void handleRead() throws IOException{ SocketChannel sc = (SocketChannel)key.channel(); ByteBuffer buffer = (ByteBuffer)key.attachment(); buffer.clear(); if (sc.read(buffer) == -1){ sc.close(); }else { buffer.flip(); String receiveString = Charset.forName(localCharset).newDecoder().decode(buffer).toString(); String[] requestMessage = receiveString.split("\r\n"); for (String s: requestMessage){ System.out.println(s); if (s.isEmpty()){ break; } } String[] firstLine = requestMessage[0].split(" "); System.out.println(); System.out.println("Method:\t"+ firstLine[0]); System.out.println("url:\t"+firstLine[1]); System.out.println("HTTP Version:\t" + firstLine[2]); System.out.println(); StringBuilder sendString = new StringBuilder(); sendString.append("HTTP/1.1 200 OK\r\n"); sendString.append("Content-Type:text/html;Charset="+localCharset+"\r\n"); sendString.append("\r\n"); sendString.append("<html><head><title>SHOW</title></head></body>"); sendString.append("Received:<br/>"); for (String s : requestMessage){ sendString.append(s + "<br/>"); } sendString.append("</body></html>"); buffer = ByteBuffer.wrap(sendString.toString().getBytes(localCharset)); sc.write(buffer); sc.close(); }} |
handleRead開頭先獲取到對(duì)應(yīng)的SocketChannel和ByteBuffer，就這兩個(gè)最為關(guān)鍵，SocketChannel負(fù)責(zé)與客戶端的鏈接和傳輸數(shù)據(jù)，而ByteBuffer充當(dāng)數(shù)據(jù)運(yùn)輸?shù)妮d體。
而后則是簡單的判斷連接狀態(tài)，若是連接，將相關(guān)信息輸出到控制臺(tái)，并拼接出HTTP頭的字符串發(fā)送至客戶端。
效果如圖：
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