NioSocket简单复习
重要概念
NioSocket里面的三个重要概念:Buffer、Channel、Selector
- Buffer为要传输的数据
- Channel为传输数据的通道
- Selector为通道的分配调度者
使用步骤
使用NioSocket实现通信大概如以下步骤:
- ServerSocketChannel可以通过configureBlocking方法来设置是否采用阻塞模式,设置为false后就可以调用register注册Selector,阻塞模式下不可以用Selector。
- 注册后,Selector就可以通过select()来等待请求,通过参数设置等待时长,若传入参数0或者不传入参数,将会采用阻塞模式直到有请求出现。
- 接收到请求后Selector调用selectedKeys方法,返回SelectedKey集合。
- SelectedKey保存了处理当前请求的Channel和Selector,并提供了不同的操作类型。四种操作属性:SelectedKey.OP_ACCEPT、SelectedKey.OP_CONNECT、SelectedKey.OP_READ、SelectedKey.OP_WRITE。
- 通过SelectedKey的isAcceptable、isConnectable、isReadable和isWritable来判断操作类型,并处理相应操作。
- 在相应的Handler中提取SelectedKey中的Channel和Buffer信息并执行相应操作。
实现HTTP
创建HttpServer类作为程序的主要入口
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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(); } } } } |
以上代码的逻辑大致遵循着NioSocket的大概用法,其中serverSocketChannel使用register方法注册到selector仅是OP_ACCEPT,使用其他操作就会操作。但是并不是说不能进行其他操作,而是其他操作稍后实现。
在serverSocketChannel.configureBlocking(false)后,非阻塞模式启动。Server接收到请求后就会将记录了请求信息的key交给HttpHandler做详细处理,处理完就把key从迭代器里面remove掉。可以看到出来,HttpServer对请求里面的信息一概不知,这样才能成为一个出色的管理层,它管理着HttpHandler来处理请求。
既然选用了NioSocket这样的New IO,HttpHandler必然是多线程的实现(否则还有什么意义)。
创建HttpHandler来处理请求
对于来自HttpServer的不加工信息,HttpHandler必须要做全套,因此需要HttpHandler自己考虑好有没有中文乱码、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(); } } } |
如上框架简单明了,重载run实现多线程,handleAccept和handleRead用于详细地处理相关操作,bufferSize规定Buffer大小,localCharset的设定提前防止中文乱码。
需要注意的是HttpServer里面,我们只注册了OP_ACCEPT这个操作,那么在HttpHandler里面只有isAcceptable()判定为真,那么handleRead()怎么办呢?我们会在handleAccept()注册好的:
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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,我们先取得key里面的请求信息,如对应客户端的SocketChannel (SocketChannel需要ServerSocketChannel接受了后才有),接着就可以为SocketChannel注册OP_READ操作了,带上指定大小的Buffer。注册后,key可是isReadable()了,接下来则是在handleRead中对key进行解剖处理:(代码有点长,但大多是控制台输出和对字符串的拼接操作,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开头先获取到对应的SocketChannel和ByteBuffer,就这两个最为关键,SocketChannel负责与客户端的链接和传输数据,而ByteBuffer充当数据运输的载体。
而后则是简单的判断连接状态,若是连接,将相关信息输出到控制台,并拼接出HTTP头的字符串发送至客户端。
效果如图:
以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持服务器之家。
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