JAVA-5NIO 선택기

재인쇄: 동시 프로그래밍 네트워크: ifeve.com NIO 튜토리얼

Selector(선택기)는 하나 이상의 NIO 채널을 감지하고 해당 채널이 읽기 및 쓰기와 같은 이벤트에 준비되어 있는지 여부를 알 수 있는 Java NIO의 구성 요소입니다. 이러한 방식으로 단일 스레드는 여러 채널을 관리하여 여러 네트워크 연결을 관리할 수 있습니다.

1. Selector를 사용하는 이유

단일 스레드만 사용하여 여러 채널을 처리할 때의 장점은 채널을 처리하는 데 필요한 스레드 수가 적다는 것입니다. 실제로 하나의 스레드만 사용하여 모든 채널을 처리하는 것이 가능합니다. 운영 체제의 경우 스레드 간 컨텍스트 전환은 매우 비용이 많이 들고 각 스레드는 일부 시스템 리소스(예: 메모리)를 차지합니다. 따라서 사용되는 스레드 수가 적을수록 좋습니다.

그러나 최신 운영 체제와 CPU는 멀티태스킹 능력이 점점 더 좋아지고 있으므로 멀티스레딩의 오버헤드는 시간이 지남에 따라 점점 작아진다는 점을 기억해야 합니다. 실제로 CPU에 다중 코어가 있는 경우 멀티태스킹을 사용하지 않는 것은 CPU 성능을 낭비하는 것일 수 있습니다. 어쨌든, 그 디자인에 대한 논의는 다른 글에서 다루어야 할 것 같습니다. 여기서는 Selector를 사용하여 여러 채널을 처리할 수 있다는 점만 알아도 충분합니다.

2. Selector 생성

다음과 같이 Selector.open() 메서드를 호출하여 Selector를 생성합니다.

Selector selector = Selector.open();

3. Channel과 Selector를 함께 사용하려면 채널을 등록해야 합니다. 선택기에 등록됩니다. 이는 다음과 같이 SelectableChannel.register() 메서드를 통해 수행됩니다.

channel.configureBlocking(false);
SelectionKey key = channel.register(selector,
	Selectionkey.OP_READ);

Selector와 함께 사용할 경우 채널은 비차단 모드에 있어야 합니다. 이는 FileChannel을 비차단 모드로 전환할 수 없기 때문에 선택기와 함께 FileChannel을 사용할 수 없음을 의미합니다. 소켓 채널은 괜찮습니다.

register() 메소드의 두 번째 매개변수에 주목하세요. 이는 "관심 컬렉션"으로, 선택기를 통해 채널을 청취할 때 어떤 이벤트에 관심이 있는지를 의미합니다. 네 가지 유형의 이벤트를 들을 수 있습니다.

Connect
Accept
Read
Write
채널은 이벤트가 준비되었음을 의미하는 이벤트를 트리거합니다. 따라서 다른 서버에 성공적으로 연결한 채널을 "연결 준비"라고 합니다. 서버 소켓 채널은 들어오는 연결을 받을 준비가 되었을 때 "수신 준비" 상태라고 합니다. 읽을 데이터가 있는 채널을 "읽기 준비" 상태라고 합니다. 데이터 쓰기를 대기 중인 채널은 "쓰기 준비" 상태라고 할 수 있습니다.

이 네 가지 이벤트는 SelectionKey의 네 가지 상수로 표시됩니다.

SelectionKey.OP_CONNECT
SelectionKey.OP_ACCEPT
SelectionKey.OP_READ
SelectionKey.OP_WRITE
당신이 옳다면 하나 이상의 이벤트에 관심이 있는 경우 "bit-OR" 연산자를 사용하여 다음과 같이 상수를 연결할 수 있습니다.

int interestSet = SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE;

관심도 수집에 대해서는 아래에서 언급하겠습니다.

4. SelectionKey

이전 섹션에서 Selector에 채널을 등록할 때 Register() 메서드는 SelectionKey 개체를 반환합니다. 이 개체에는 관심을 가질 만한 몇 가지 속성이 포함되어 있습니다.

ready 컬렉션
Channel
Selector
추가 개체(선택 사항)
내 아래에 있는 속성은 다음과 같습니다. 설명했습니다.

• 관심 컬렉션

선택기로 채널 등록 섹션에 설명된 대로 관심 컬렉션은 사용자가 선택한 흥미로운 이벤트의 모음입니다. 다음과 같이 SelectionKey를 통해 관심 컬렉션을 읽고 쓸 수 있습니다.

int interestSet = selectionKey.interestOps();
boolean isInterestedInAccept  = (interestSet & SelectionKey.OP_ACCEPT) == SelectionKey.OP_ACCEPT；

"비트 AND"를 사용하여 관심 컬렉션을 작동하고 주어진 SelectionKey 상수에 따라 특정 이벤트가 관심 컬렉션에 있는지 여부를 확인할 수 있음을 알 수 있습니다.

ready collection

ready collection은 채널이 준비된 작업 모음입니다. 선택(Selection) 후에는 먼저 준비된 세트에 접근하게 됩니다. 선택에 대해서는 다음 섹션에서 설명하겠습니다. 다음과 같이 준비된 컬렉션에 액세스할 수 있습니다.

int readySet = selectionKey.readyOps();

관심 컬렉션을 감지하는 것과 동일한 방법을 사용하여 채널에서 준비된 이벤트나 작업을 감지할 수 있습니다. 그러나 다음 네 가지 방법도 사용할 수 있으며 모두 부울 유형을 반환합니다.

selectionKey.isAcceptable();
selectionKey.isConnectable();
selectionKey.isReadable();
selectionKey.isWritable();

Channel + Selector

SelectionKey에서 채널 및 선택기에 액세스하는 것은 간단합니다. 다음과 같습니다:

Channel  channel  = selectionKey.channel();
Selector selector = selectionKey.selector();

첨부된 개체

SelectionKey에 개체나 추가 정보를 첨부하여 해당 채널을 쉽게 식별할 수 있습니다. 예를 들어 채널과 함께 사용할 버퍼나 집계된 데이터가 포함된 개체를 연결할 수 있습니다. 사용법은 다음과 같습니다.

selectionKey.attach(theObject);
Object attachedObj = selectionKey.attachment();

register() 메소드를 사용하여 Selector에 채널을 등록할 때 객체를 첨부할 수도 있습니다. 예:

SelectionKey key = channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ, theObject);

5. Selector를 통해 채널 선택

Selector에 하나 이상의 채널이 등록되면 오버로드된 여러 select() 메서드를 호출할 수 있습니다. 이러한 메서드는 관심 있는 이벤트(예: 연결, 수락, 읽기 또는 쓰기)에 대해 준비된 채널을 반환합니다. 즉, "읽기 준비된" 채널에 관심이 있는 경우 select() 메서드는 읽기 이벤트가 준비된 채널을 반환합니다.

다음은 select() 메소드입니다:

int select()

int select(long timeout)
int selectNow()

select()阻塞到至少有一个通道在你注册的事件上就绪了。

select(long timeout)和select()一样，除了最长会阻塞timeout毫秒(参数)。

selectNow()不会阻塞，不管什么通道就绪都立刻返回（译者注：此方法执行非阻塞的选择操作。如果自从前一次选择操作后，没有通道变成可选择的，则此方法直接返回零。）。

select()方法返回的int值表示有多少通道已经就绪。亦即，自上次调用select()方法后有多少通道变成就绪状态。如果调用select()方法，因为有一个通道变成就绪状态，返回了1，若再次调用select()方法，如果另一个通道就绪了，它会再次返回1。如果对第一个就绪的channel没有做任何操作，现在就有两个就绪的通道，但在每次select()方法调用之间，只有一个通道就绪了。

selectedKeys()

一旦调用了select()方法，并且返回值表明有一个或更多个通道就绪了，然后可以通过调用selector的selectedKeys()方法，访问“已选择键集（selected key set）”中的就绪通道。如下所示：

Set selectedKeys = selector.selectedKeys();

当像Selector注册Channel时，Channel.register()方法会返回一个SelectionKey 对象。这个对象代表了注册到该Selector的通道。可以通过SelectionKey的selectedKeySet()方法访问这些对象。

　　/** * selector     */@Testpublic void test3() throws IOException {
        Selector selector = Selector.open();
        SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
        socketChannel.configureBlocking(false);//向selector注册此通道SelectionKey register = socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);//在本例，i == SelectionKey.OP_READint i = register.interestOps();//所以判断 可以通过这样来判断事件boolean b = (i & SelectionKey.OP_READ) == SelectionKey.OP_READ;//当然也可以通过 isXX方法来判断boolean readable = register.isReadable();//返回已经准备好的 SelectionKey数量，如果>0,表示有了，就可以调用下面的方法了int select = selector.select();/** * if select > 0,一般是 while(true)循环         *///这里面保存着已经 准备好的 SelectionKey，也就是通道//注意 这里面的 SelectionKey需要手动移除，不会自动移除Set7242e6f37ad3976ef4c41538eb6faedf selectionKeys = selector.selectedKeys();

        Iterator keyIterator = selectionKeys.iterator();while(keyIterator.hasNext()) {
            SelectionKey key = (SelectionKey) keyIterator.next();//获取通道SelectableChannel channel = key.channel();//获取selectorSelector selector1 = key.selector();if(key.isAcceptable()) {// a connection was accepted by a ServerSocketChannel.} else if (key.isConnectable()) {// a connection was established with a remote server.} else if (key.isReadable()) {// a channel is ready for reading} else if (key.isWritable()) {// a channel is ready for writing            }//移除            keyIterator.remove();
        }//关闭        selector.close();
    }

 

注意每次迭代末尾的keyIterator.remove()调用。Selector不会自己从已选择键集中移除SelectionKey实例。必须在处理完通道时自己移除。下次该通道变成就绪时，Selector会再次将其放入已选择键集中。

SelectionKey.channel()方法返回的通道需要转型成你要处理的类型，如ServerSocketChannel或SocketChannel等。

wakeUp()

某个线程调用select()方法后阻塞了，即使没有通道已经就绪，也有办法让其从select()方法返回。只要让其它线程在第一个线程调用select()方法的那个对象上调用Selector.wakeup()方法即可。阻塞在select()方法上的线程会立马返回。

如果有其它线程调用了wakeup()方法，但当前没有线程阻塞在select()方法上，下个调用select()方法的线程会立即“醒来（wake up）”。

close()

用完Selector后调用其close()方法会关闭该Selector，且使注册到该Selector上的所有SelectionKey实例无效。通道本身并不会关闭。

 

 

위 내용은 JAVA-5NIO 선택기의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!