什么是Selector?
NIO之所以可以达到同步非阻塞的效果,使用一个线程就可以处理多个客户端的连接,Selector(选择器)功不可没;
Selector 能够检测多个注册的通道上是否有事件发生(注意:多个Channel以事件的方式可以注册到同一个Selector),如果有事件发生,便获取事件然后针对每个事件进行相应的处理。这样就可以只用一个单线程去管理多个通道,也就是管理多个连接和请求,如下图所示:
只有在连接/通道真正有读写事件发生时,才会进行读写,就大大地减少了系统开销,并且不必为每个连接都创建一个线程,不用去维护多个线程,避免了多线程之间的上下文切换导致的开销;
Selector特点
- Netty的IO线程NioEventLoop聚合了Selector(选择器,也叫多路复用器),可以同时并发处理成百上千个客户端连接;
- 当线程从某客户端Socket通道进行读写数据时,若没有数据可用时,该线程可以进行其他任务;
- 线程通常将非阻塞IO的空闲时间用于在其他通道上执行IO操作,所以单独的线程可以管理多个输入和输出通道;
- 由于读写操作都是非阻塞的,这就可以充分提升 IO 线程的运行效率,避免由于频繁 I/O 阻塞导致的线程挂起;
- 一个I/O线程可以并发处理N个客户端连接和读写操作,这从根本上解决了传统同步阻塞I/O一连接一线程模型,架构的性能、弹性伸缩能力和可靠性都得到了极大的提升;
Selector常用方法
selector是一个抽象类(public abstract class Selector implements Closeable)
方法名 | 描述 |
---|---|
public static Selector open(); | 得到一个选择器对象 |
public int select(long timeout) | 监控所有注册的通道,当其中有 IO 操作可以进行时,将对应的 SelectionKey 加入到内部集合中并返回,参数用来设置超时时间 |
public Set selectedKeys() | 从内部集合中得到所有的 SelectionKey |
public abstract Selector wakeup() | 唤醒selector |
public abstract int selectNow() | 不阻塞,立马返还 |
SelectionKey介绍
SelectionKey,表示 Selector 和网络通道的注册关系, 共四种:
- OP_READ:代表读操作,值为 1
- OP_WRITE:代表写操作,值为 4
- OP_CONNECT:代表连接已经建立,值为 8
- OP_ACCEPT:新的网络连接可以 accept,值为 16
对应源码(java.nio.channels.SelectionKey):
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;
SelectionKey常用方法
方法名 | 描述 |
---|---|
public abstract Selector selector(); | 得到与之关联的 Selector 对象 |
public abstract SelectableChannel channel() | 得到与之关联的通道 |
public final Object attachment() | 得到与之关联的共享数据 |
public abstract SelectionKey interestOps(int ops) | 设置或改变监听事件 |
public final boolean isAcceptable() | 是否可以 accept |
public final boolean isReadable() | 是否可以读 |
public final boolean isWritable() | 是否可以写 |