Selector 如何关联 channel，以及需要注意的点

一、创建 selector

Selector selector = Selector.open();

1、一个 selector 可以管理多个 channel 。

二、channel 如何注册到 selector 中 （建立关联关系，使 selector 能够监测到 channel 发生的事件）

// 创建一个 ServerSocketChannel
ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open();
// 此方法默认为 true，设置为 false 后，会使 accept() 不再阻塞
ssc.configureBlocking(false);

/*
    register() 建立 Selector 和 Channel 之间的联系（也称之为注册）
    register() 方法支持三个参数:
        参数一:指定channel要注册到那个selector中
        参数二:默认传 0，注册时不指定 socket 需要关注的事件。也可以直接绑定注册的 socket 要关注事件。
　　　　　　　　* 直接绑定关注事件写法示例：ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT, null)
        参数三:指定该channel的附件(attachment)，该附件生命周期与channel一致。
              *例如将一个ByteBuffer添加为附件，该channel在读取消息是使用这个ByteBuffer，
               以免和其他channel混用一个ByteBuffer从而导致读取到的消息混淆在一起。
              *获取附件方法：key.attachment();
              *关联新的附件：key.attach(Object obj);
    SelectionKey 就是将来该 key 对应的 channel 发生事件后可以知道是什么事件，以及是哪个 channel 的事件
    四种事件：
        1、accept： 客户端发起连接请求时触发
        2、connect：客户端建立连接后出发
        3、read:    可读事件
        3、write：  可写事件
 */
SelectionKey sscKey = ssc.register(selector, 0, null);
/*
　　指定 SelectionKey 需要关注的事件。
　　如果要关注多个事件则：sscKey.interestOps(SelectionKey.OP_ACCEPT + SelectionKey.OP_WRITE);
　　如果以前已经关注过事件，本次关注事件不想替换上次关注事件，则：sscKey.interestOps(sscKey.interestOps() + SelectionKey.OP_ACCEPT);
　　去除某个关注的事件，例如去除写事件：sscKey.interestOps(sscKey.interestOps() - SelectionKey.OP_WRITE);
*/
sscKey.interestOps(SelectionKey.OP_ACCEPT);
// 绑定地址
ssc.bind(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8080));

三、selector 如何监听 channel 发生的事件

/*
    事件监听
    没有事件发生，线程阻塞；有事件发生，则恢复运行
    如果监听到的事件未处理，则不会阻塞
    总结：事件发生后，要么处理，要么取消
 */
selector.select();

四、监听到事件后如何处理，以及需要注意的点

while (true) {
    /*
        事件监听
        没有事件发生，线程阻塞；有事件发生，则恢复运行
        如果监听到的事件未处理，则不会阻塞
        总结：事件发生后，要么处理，要么取消
     */
    selector.select();
    /*
        处理事件
     */
    // selectedKeys() 获取到 selector 中所有监听到事件的 SelectionKey 集合
    Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();
    Iterator<SelectionKey> iter = selectionKeys.iterator();
    while (iter.hasNext()) {
        SelectionKey key = iter.next();
        // 区分事件类型
        if (key.isAcceptable()) {
            ServerSocketChannel channel = (ServerSocketChannel) key.channel();
            SocketChannel sc = channel.accept();// 建立连接
            // key.cancel(); // 处于某种原因不想处理事件，则取消
            sc.configureBlocking(false); // 开启非阻塞模式，避免后续因为未读取到数据而照成线程阻塞
            // 将 SocketChannel 也注册到selector 中
            SelectionKey scKey = sc.register(selector, 0, null);
            // 设置该 channel 需要关注的事件
            scKey.interestOps(SelectionKey.OP_READ);
        } else if (key.isReadable()) {
            /*
                如果客户端强制断开，注册在 selector 中的 channel 会不断触发 read 事件，
                此时调用 read() 方法去读数据会触发 IOException 异常，
                因此需要通过 try catch 捕捉处理，避免服务器因为异常而被强制停止。
                需要调用 cancel() 方法进行注销，从 selector 中注销触发异常 SelectionKey 所对应的 channel
             */
            try {
                SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel();
                ByteBuffer buff2 = ByteBuffer.allocate(16);
                int len = sc.read(buff2);// 如果客户端正常断开，read() 则会返回 -1，也需要从 selector 中注销对应 channel
                if (len == -1) {
                    key.cancel();
                } else {
                    buff2.flip();
                    System.out.println(buff2.toString());
                }
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
                key.cancel();  // 从 selector 中注销触发异常 SelectionKey 所对应的 channel
            }
        }
        // 一个 key 的事件处理完成后，应当将其从 selectedKeys 集合中移除
        iter.remove();
    }

}

五、为什么一个 SelectionKey 的事件处理完后需要手动移除

　　*可以这样理解：

　　selector 会有两个集合，一个存放了所有注册到该 selector 中的 channel，姑且称之为 channels ；另一个用于存放所有 selector 监听到 channel 的事件，姑且称之为 selectedKeys ，里面包含 0 - n 个 selectionKey 。

　　每当 selector 监听到 channels 集合中的 channel 有新的事件发生时，会将该发生事件的 selectionKey 放入 selectedKeys 中，而我们对 selectedKeys 集合中发生事件的 key 处理后，该集合并不会主动移除此 selectionKey 。

　　当下次 selector 通过 select() 方法监听到新的事件，我们通过遍历 selectedKeys 集合去处理此事件时，会将之前已经处理过事件的 selectionKey 遍历出来，代码再次处理此 key 对应 channel 的事件时，往往得不到想要的结果。

　　例如，通过 selectionKey 得到一个已经处理完事件的 channel，使用该 channel 调用 accept() 函数建立连接时，会返回一个类型为 SocketChannel 的空对象，此时如果使用此对象进行相应操作则会导致空指针。

　　总结，已经处理完事件的 channel 再次处理对应事件得到的结果：1、accept() 返回空对象；2、read() 方法读取到的数据长度为 0 （待验证）。其余两个事件未测试。

　　

# 附练习代码，用于联想所学，不具备实际功能意义

package com.sourceplan.nettydemo.selector;

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectableChannel;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Iterator;
import java.util.List;
import java.util.Set;

/**
 * @Author zhou
 * @Date 2021/7/19
 */
public class SelectorDemo {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 创建 selector，管理多个 channel
        Selector selector = Selector.open();

        // 创建一个 ByteBuffer
        ByteBuffer buff = ByteBuffer.allocate(16);
        // 创建一个 ServerSocketChannel
        ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open();
        // 此方法默认为 true，设置为 false 后，会使 accept() 不再阻塞
        ssc.configureBlocking(false);

        /*
            register() 建立 Selector 和 Channel 之间的联系（也称之为注册）
            SelectionKey 就是将来该 key 对应的 channel 发生事件后可以知道是什么时间，以及是哪个 channel 的时间
            四种事件：
                1、accept： 客户端发起连接请求时触发
                2、connect：客户端建立连接后出发
                3、read:    可读事件
                3、write：  可写事件
         */
        SelectionKey sscKey = ssc.register(selector, 0, null);
        // 指定 SelectionKey 需要关注的事件
        sscKey.interestOps(SelectionKey.OP_ACCEPT);

        // 绑定地址
        ssc.bind(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8080));
        // 创建一个 List 用于存储与客户端建立的 channel
        List<SocketChannel> scList = new ArrayList<>();

        while (true) {
            /*
                事件监听
                没有事件发生，线程阻塞；有事件发生，则恢复运行
                如果监听到的事件未处理，则不会阻塞
                总结：事件发生后，要么处理，要么取消
             */
            selector.select();
            /*
                处理事件
             */
            // selectedKeys() 获取到 selector 中所有监听到事件的 SelectionKey 集合
            Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();
            Iterator<SelectionKey> iter = selectionKeys.iterator();
            while (iter.hasNext()) {
                SelectionKey key = iter.next();
                // 区分事件类型
                if (key.isAcceptable()) {
                    ServerSocketChannel channel = (ServerSocketChannel) key.channel();
                    SocketChannel sc = channel.accept();// 建立连接
                    // key.cancel(); // 处于某种原因不想处理事件，则取消
                    sc.configureBlocking(false); // 开启非阻塞模式，避免后续因为未读取到数据而照成线程阻塞
                    // 将 SocketChannel 也注册到selector 中
                    SelectionKey scKey = sc.register(selector, 0, null);
                    // 设置该 channel 需要关注的事件
                    scKey.interestOps(SelectionKey.OP_READ);
                } else if (key.isReadable()) {
                    SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel();
                    ByteBuffer buff2 = ByteBuffer.allocate(16);
                    sc.read(buff2);
                    buff2.flip();
                    System.out.println(buff2.toString());
                }
                // 一个 key 的事件处理完成后，应当将其从 selectedKeys 集合中移除
                iter.remove();
            }

        }
    }

    private static void testOne(ByteBuffer buff, ServerSocketChannel ssc, List<SocketChannel> scList) throws IOException {
        /*
            accept() 与客户端建立连接，默认阻塞，获取到客户端连接请求后才会往下走
            只有 ssc(ServerSocketChannel) 对象调用 configureBlocking()，将模式切换为非阻塞时，accept() 方法才为非阻塞
            当 accept() 方法为非阻塞时，如果客户端没有发起连接请求，得到的结果为 null
         */
        SocketChannel sc = ssc.accept();
        if (sc != null) {
            sc.configureBlocking(false); // 切换为非阻塞模式，该 channel 下原本为阻塞的方法将不再阻塞
            scList.add(sc);
        }
        for (SocketChannel channel : scList) {
            /*
                read() 默认阻塞，只有读取到内容才会继续执行后续代码
                当调用该方法的 SocketChannel 对象开启非阻塞模式时，read() 才为非阻塞方法
                当 read() 方法为非阻塞时，如果未读取到数据，则返回 0
             */
            int read = channel.read(buff);
            if (read > 0) {

            }
        }
    }

}