Java NIO筆記(七)：Socket通道

一、Socket通道介紹

        Socket通道即套接字通道，是一種基於TCP連接協議傳輸數據的通道。Socket通道可以以分阻塞模式運行，並且可以被Reactor設計模式使用，因爲Socket通道是可供選擇的，其繼承SelectableChannel類。

        非阻塞I/O是複雜的、高性能的程序構建的基礎。

        使用NIO的Socket通道就沒有必須像舊的Socket一樣爲每個Socket創建一個線程，避免了N個線程之間切換上下文的性能開銷，使用NIO的Socket通道可以一個或幾個線程就可以管理成百上千個已連接的Socket，並且性能消耗非常小。

• ServerSocketChannel：負責監聽某個端口，等待客戶端Socket連接進來
• SocketChannel：可以理解爲一對一對使用，客戶端使用SocketChannel連接服務器，服務器也會有個對等的SocketChannel
• DatagramChannel：基於UDP發送數據報

        所有的Socket通道類被創建後都有一個關聯的Socket；但是使用舊的方法直接創建Socket並不會關聯一個通道，雖然它們有getChannel()方法，但是這個方法會返回null。

二、ServerSocketChannel

        ServerSocketChannel有如下方法可供使用：

• open()：打開一個ServerSocketChannel，用於創建ServerSocketChannel
• validOps()：返回SelectionKey.OP_ACCEPT，一般用不到，可用於驗證註冊到選擇器時指定的興趣是否位OP_ACCEPT
• socket()：返回與通道關聯的ServerSocket
• accept()：等待接受一個Socket連接，非阻塞模式下可能返回null

		//打開一個ServerSocketChannel
		ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open();
		//將通道關聯的ServerSocket綁定65535端口
		//jdk1.7之後可以ssc.bind(new InetSocketAddress(65535))
		ssc.socket().bind(new InetSocketAddress(65535));
		//設置非阻塞模式
		ssc.configureBlocking(false);

三、SocketChannel

        SocketChannel有如下方法可供使用：

• open()：打開一個SocketChannel
• open(SocketAddress remote)：同open()，並指定連接服務器地址
• validOps()：返回SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE | SelectionKey.OP_CONNECT，作用同ServerSocketChannel的validOps()
• socket()：返回通道關聯的Socket
• isConnected()：檢查是否已連接，返回true or false
• isConnectionPending()：檢查是否處於請求連接狀態
• connect(SocketAddress remote)：連接指定地址服務器
• finishConnect()：強制完成連接，完成連接則返回true，返回false
• read(ByteBuffer dst)：將通道的數據讀到ByteBuffer
• read(ByteBuffer[] dsts)：將通道數據分散讀到ByteBuffer數組
  
• read(ByteBuffer[] dsts, int offset, int length)：將通道數據分散讀到ByteBuffer數組，並指定讀取數據的開始位置和讀取的長度
• write(ByteBuffer src)：將字節緩衝區的數據寫入通道
• write(ByteBuffer[] srcs)：將分散的字節緩衝區的數據聚集寫入通道
• write(ByteBuffer[] srcs, int offset, int length)：同上一個方法，並指定寫入數據的開始位置和長度

		SocketChannel sc = SocketChannel.open();
		sc.configureBlocking(false);
		sc.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 65535));
		//輪詢直到成功連接爲止
		while(!sc.isConnected()){
			
		}

四、DatagramChannel

• open()：打開一個DatagramChannel
• validOps()：返回SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE
• socket()：返回關聯的DatagramSocket
• isConnected()：是否已連接
• connect(SocketAddress remote)》：連接某個地址
• disconnect()：斷開連接
• receive(ByteBuffer dst)：接收數據，從通道讀入緩衝區
• send(ByteBuffer src, SocketAddress target)：將緩衝區的數據發送到指定網絡地址
• read(ByteBuffer dst)
• read(ByteBuffer[] dsts)
• read(ByteBuffer[] dsts, int offset, int length)
• write(ByteBuffer src)
• write(ByteBuffer[] srcs)
• write(ByteBuffer[] srcs, int offset, int length)

        這麼需要說明下，DatagramChannel提供了connect方法，別被這樣的方法套住了，DatagramSocket是基於UDP的，UDP是無連接的，connection方法只是綁定某個地址，只能從這個地址接收數據或發送數據到這個地址。

        這節主要介紹3個Socket通道的API，讀取若想感受下他們的實際的使用，可以到下面兩個地址下載實戰源碼：

• Java簡單版飛鴿傳書：http://download.csdn.net/detail/abc_key/7497543
• Java簡單聊天室：http://download.csdn.net/detail/abc_key/7459723