Java NIO 之 ServerSocketChannel/SocketChannel

ServerSocketChannel介绍

Java NIO中ServerSocketChannel是一个可以监听新进来的TCP 连接的通道。

既然是监听新的TCP连接，因此ServerSocketChannel一般用于服务器端，与Socket网络编程中的ServerSocket功能类似。

在一般的编程实现的逻辑如下:

            /*
             * 既然是服务器端，肯定需要一个ServerSocketChannel来监听新进来的TCP连接。
             * */
            ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
            //监听指定的端口号
            serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(9999));
    
            //检测是否有客户端连接进来
            while(true){
                SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
                //do  something....
            }
            //在使用完毕后，会进行关闭
            serverSocketChannel.close();

以上的逻辑基本与Socket编程的服务器一致。

上面的代码中通过 ServerSocketChannel.accept() 方法监听新进来的连接。当 accept()方法返回的时候,它返回一个包含新进来的连接的 SocketChannel。因此, accept()方法会一直阻塞到有新连接到达。

以上就是阻塞的。ServerSocketChannel可以设置为非阻塞的方式来监听新进来的连接。在非阻塞模式下，accept() 方法会立刻返回，如果还没有新进来的连接,返回的将是null。因此，需要检查返回的SocketChannel是否是null.

非阻塞的一般的编程实现逻辑如下：

            /*
             * 既然是服务器端，肯定需要一个ServerSocketChannel来监听新进来的TCP连接。
             * */
            ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
            //监听指定的端口号
            serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(9999));
            //设置为非阻塞模式
            serverSocketChannel.configureBlocking(false);
            //检测是否有客户端连接进来
            while(true){
                SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
                //由于是非阻塞模式，因此需要检查socketChannel是否为空
                if(socketChannel!=null){
                    //do  something....
                }
    
            }

以上就是关于ServerSocketChannel的一点介绍。

SocketChannel介绍

Java NIO 中的SocketChannel是一个用于连接到TCP网络的套接字通道。

SocketChannel与Socket编程中的Socket类基本类似。

1、打开 SocketChannel的代码如下：

            //客户端，首先有一个SocketChannel
            SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
            //连接
            socketChannel.connect(new InetSocketAddress("localhost",8080));

2、从SocketChannel中读取数据

要从SocketChannel中读取数据，调用一个read()的方法之一。

例如：

        ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(128);
        int bytesRead = socketChannel.read(buf);

3、将数据写入到SocketChannel中

将数据写入到SocketChannel中，调用write方法即可。

例如：

    
            ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);               
            buf.put("数据".getBytes());                       
            buf.flip();             
            while(buf.hasRemaining()) {     
                channel.write(buf);     
            }

注意SocketChannel.write()方法的调用是在一个while循环中的。Write()方法无法保证能写多少字节到SocketChannel。所以，我们重复调用write()直到Buffer没有要写的字节为止。

与ServerSocketChannel一样，SocketChannel也可以设置为非阻塞模式。设置之后，就可以在异步模式下调用connect(), read() 和write()了。

SocketChannel在阻塞模式和非阻塞模式下的connect()、read()、write()方法表现的有所不同。

下面一一进行介绍。

1、非阻塞模式下调用connect()

如果SocketChannel在非阻塞模式下，此时调用connect()，该方法可能在连接建立之前就返回了。为了确定连接是否建立，可以调用finishConnect()的方法。像这样：

        socketChannel.configureBlocking(false);
    
        socketChannel.connect(new InetSocketAddress("http://jenkov.com", 80)); 
    
        while(! socketChannel.finishConnect() ){
    
            //wait, or do something else...
        }

2、非阻塞模式下调用write()

非阻塞模式下，write()方法在尚未写出任何内容时可能就返回了。所以需要在循环中调用write()。

例如：

            while(buf.hasRemaining()) {     
                channel.write(buf);     
            }

2、非阻塞模式下调用read()

非阻塞模式下,read()方法在尚未读取到任何数据时可能就返回了。所以需要关注它的int返回值，它会告诉你读取了多少字节。

小结

以上就是关于ServerSocketChannel和ServerSocket的一点使用方面的介绍。

关于通道的非阻塞模式，主要会用来与Selector搭配使用，通过将一或多个SocketChannel注册到Selector，可以询问选择器哪个通道已经准备好了读取，写入等。

参考资料

1、http://ifeve.com/socket-channel/

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《Java源码分析》：Java NIO 之 ServerSocketChannel SocketChannel

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ServerSocketChannel介绍

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