Java网络编程 (5).doc

Java网络编程 （5） 作者：刘晓华 发文时间：2004.11.22使用Java NIO提高服务端程序的性能 在前面的章节里，我们讨论了Java NIO的基本概念，在这一节里，我们将结合具体的Java Socket编程，讨论使用NIO提高服务端程序的性能的问题。 Java NIO增加了新的SocketChannel、ServerSocketChannel等类来提供对构建高性能的服务端程序的支持。SocketChannel、ServerSocketChannel能够在非阻塞的模式下工作，它们都是selectable的类。在构建服务器或者中间件时，推荐使用Java NIO。 在传统的网络编程中，我们通常使用一个专用线程（Thread）来处理一个Socket连接，通过使用NIO，一个或者很少几个Socket线程就可以处理成千上万个活动的Socket连接。 通常情况下，通过ServerSocketChannel.open()获得一个ServerSocketChannel的实例，通过SocketChannel.open或者serverSocketChannel.accept()获得一个SocketChannel实例。要使ServerSocketChannel或者SocketChannel在非阻塞的模式下操作，可以调用serverSocketChannel.configureBlocking (false);或者socketChannel.configureBlocking (false); 语句来达到目的。通常情况下，服务端可以使用非阻塞的ServerSocketChannel，这样，服务端的程序就可以更容易地同时处理多个socket线程。 下面我们来看一个综合例子，这个例子使用了ServerSocketChannel、SocketChannel开发了一个非阻塞的、能处理多线程的Echo服务端程序，见示例12-14。【程序源代码】 1/ = Program Discription =2/ 程序名称：示例12-14 : SocketChannelDemo.java3/ 程序目的：学习Java NIO#SocketChannel4/ =567import java.nio.ByteBuffer;8import java.nio.channels.ServerSocketChannel;9import java.nio.channels.SocketChannel;10import java.nio.channels.Selector;11import java.nio.channels.SelectionKey;12import java.nio.channels.SelectableChannel;1314import .Socket;15import .ServerSocket;16import .InetSocketAddress;17import java.util.Iterator;1819public class SocketChannelDemo 202122public static int PORT_NUMBER = 23;/监听端口23ServerSocketChannel serverChannel;24ServerSocket serverSocket ;25Selector selector ;26private ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect (1024);2728public static void main (String args)29throws Exception3031SocketChannelDemo server=new SocketChannelDemo();32server.init(args);33server.startWork();34353637public void init (String argv)throws Exception3839int port = PORT_NUMBER;4041if (argv.length 0) 42port = Integer.parseInt (argv 0);434445System.out.println (Listening on port + port);4647/ 分配一个ServerSocketChannel48serverChannel = ServerSocketChannel.open();49/ 从ServerSocketChannel里获得一个对应的Socket50serverSocket = serverChannel.socket();51/ 生成一个Selector52selector = Selector.open();5354/ 把Socket绑定到端口上55serverSocket.bind (new InetSocketAddress (port);56/serverChannel为非bolck57serverChannel.configureBlocking (false);5859/ 通过Selector注册ServerSocetChannel60serverChannel.register (selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);61626364 public void startWork()throws Exception 6566 67 while (true) 6869int n = selector.select();/获得IO准备就绪的channel数量7071if (n = 0) 72continue;/ 没有channel准备就绪，继续执行737475/ 用一个iterator返回Selector的selectedkeys76Iterator it = selector.selectedKeys().iterator();7778/ 处理每一个SelectionKey79while (it.hasNext() 80SelectionKey key = (SelectionKey) it.next();8182/ 判断是否有新的连接到达83if (key.isAcceptable() 84/返回SelectionKey的ServerSocketChannel85ServerSocketChannel server =(ServerSocketChannel) key.channel();86SocketChannel channel = server.accept();8788registerChannel (selector, channel,89SelectionKey.OP_READ);9091doWork (channel);929394/ 判断是否有数据在此channel里需要读取95if (key.isReadable() 96 97processData (key);9899100101/删除 selectedkeys102it.remove();103104105106protected void registerChannel (Selector selector,107SelectableChannel channel, int ops)108throws Exception109 110if (channel = null) 111return;112113114115channel.configureBlocking (false);116117channel.register (selector, ops);118119120 /处理接收的数据121protected void processData (SelectionKey key)122throws Exception123124125126SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) key.channel();127int count;128129buffer.clear();/ 清空buffer130131/ 读取所有的数据132while (count = socketChannel.read (buffer) 0) 133buffer.flip();134135/ send the data, dont assume it goes all at once136while (buffer.hasRemaining()137138/如果收到回车键，则在返回的字符前增加echo$字样139if(buffer.get()=(char)13)140141buffer.clear();142buffer.put(echo$.getBytes();143buffer.flip();144145146socketChannel.write (buffer);/在Socket里写数据147148149buffer.clear();/ 清空buffer150151152if (count 0) 153/ count0，说明已经读取完毕154socketChannel.close(); 155156157158159private void doWork (SocketChannel channel)throws Exception160161buffer.clear();162buffer.put (Hello,I am working,please input some thing,and i will echo to you!rnecho $.getBytes();163buffer.flip();164channel.write (buffer);165166167使用：运行此程序，然后在控制台输入命令telnet localhost 23。 【程序输出结果】如图12-1所示。 图12-1 输出结果【程序注解】关于程序的解释已经包含在程序里面了，在这里我们总结以下使用ServerSocket Channel开发服务端程序的过程：（1）分配一个ServerSocketChannel。（2）从ServerSocketChannel里获得一个对应的ServerSocket。（3）生成一个Selector实例。（4）把ServerSocket绑定到端口上。（5）设置ServerSocketChannel为非block模式（可选）。（6）在Selector里注册ServerSocetChannel。（7）用一个无限循环语句始终查看Selector里是否有IO准备就绪的channel。如果有，就执行对应的处理，如果没有，继续循环。 小 结 在本章我们主要介绍了Java中的网络编程。Java一开始就是一种网络编程语言，到后来才应用到各个方面，所以在Java中进行网络编程远比在C/C+中方便。 我们介绍了几个在网络编程中很重要的类，如InetAddress、URL、URLConnection、Socket、ServerSo