java NIO经典实例
服务端：
Loader.java
package net.chatroom.server;
public class Loader {
public static void main(String[] args) {
Deamon deamon = new Deamon(9999);
new Thread(deamon).start();
}
}
Util.java
package net.chatroom.server; import java.nio.charset.Charset;
import java.util.HashSet; public class Util { public static Charset charset = Charset.forName("UTF-8"); // 相当于自定义协议格式，与客户端协商好
public static String USER_CONTENT_SPILIT = "#@#"; // 用来记录在线人数，以及昵称
public static HashSet<String> users = new HashSet<String>();
public static String USER_EXIST = "system message: user exist, please change a name";
}
Deamon.java
package net.chatroom.server; import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.nio.charset.Charset;
import java.util.ArrayList;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.List; public class Deamon implements Runnable { private boolean flag = true; private ServerSocketChannel serverChannel = null;
private Selector selector = null;
/**
* 记录进来的所有的客户端连接
* */
private List<SocketChannel> clientChannels = null; public void setFlag(boolean flag) {
this.flag = flag;
} public Deamon(int port) {
try {
serverChannel = ServerSocketChannel.open();
serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port));
selector = Selector.open();
serverChannel.configureBlocking(false);
serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
this.clientChannels = new ArrayList<SocketChannel>();
System.out.println("Server is listening now...");
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
} @Override
public void run() {
// System.out.println("server listening..");
while (this.flag) {
int num = 0;
try {
//此处select()阻塞了线程
num = selector.select();
} catch (IOException e) {
System.out.println("Error while select channel:" + e);
}
if (num > 0) {
Iterator<SelectionKey> it = selector.selectedKeys().iterator();
while (it.hasNext()) {
SelectionKey key = it.next();
it.remove();
if (key.isAcceptable()) {
// 监听到有新的连接则再注册读操作
this.clientChannels.add(Dealer.accept(selector,
serverChannel));
} else if (key.isReadable()) {
// 监听到读操作
try {
Dealer.read(selector, key, clientChannels);
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
}
try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println("server to close..");
if (this.serverChannel != null && this.serverChannel.isOpen()) {
try {
this.serverChannel.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
} if (this.selector != null && this.selector.isOpen()) {
try {
this.selector.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
} }
Dealer.java
package net.chatroom.server; import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.Channel;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.rmi.server.Skeleton;
import java.util.List;
import java.util.Scanner; public class Dealer { public static SocketChannel accept(Selector selector,
ServerSocketChannel serverChannel) {
SocketChannel channel = null;
try {
channel = serverChannel.accept();
channel.configureBlocking(false);
channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ); channel.write(Util.charset.encode("Please input your name.")); } catch (Exception e) {
System.out.println("Error while configure socket channel :" + e);
if (channel != null) {
try {
channel.close();
} catch (IOException e1) {
e1.printStackTrace();
}
}
}
return channel;
} public static void read(Selector selector, SelectionKey selectionkey,
List<SocketChannel> clientChannels) throws IOException {
SocketChannel socketClientChannel = (SocketChannel) selectionkey
.channel();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(6 * 1024);
StringBuilder content = new StringBuilder();
int num = 0;
try {
// 将客户端发上来的消息读到buffer
//循环将通道中数据读入buffer
while (socketClientChannel.read(buffer) > 0) {
buffer.flip();// 切换成读
content.append(Util.charset.decode(buffer));
} System.out.println("num:" + num);
System.out.println("Server is listening from client :"
+ socketClientChannel.getRemoteAddress() + " data rev is: "
+ content);
} catch (IOException e) {
/**
* 如果出现异常，则需要关闭连接。故把num设置为-1，用下面的关闭逻辑来关闭channel
*/
num = -1;
} if (num >= 0) {
if (content.length() > 0) {
String[] arrayContent = content.toString().split(
Util.USER_CONTENT_SPILIT);
// 注册用户
if (arrayContent != null && arrayContent.length == 1) {
String name = arrayContent[0];
if (Util.users.contains(name)) {
socketClientChannel.write(Util.charset
.encode(Util.USER_EXIST));
} else {
Util.users.add(name);
int onlineNum = clientChannels.size();
String message = "welcome " + name
+ " to chat room! Online numbers:" + onlineNum;
BroadCast2(clientChannels, null, message);
}
}
// 注册完了，发送消息
else if (arrayContent != null && arrayContent.length > 1) {
String name = arrayContent[0];
String message = content.substring(name.length()
+ Util.USER_CONTENT_SPILIT.length());
message = name + " say: " + message;
if (Util.users.contains(name)) {
// 不回发给发送此内容的客户端
BroadCast2(clientChannels, socketClientChannel, message);
}
} // /**
// * 把读到的数据原封不动的下发给客户端
// */
// int length = clientChannels.size();
// for (int index = 0; index < length; index++) {
// // 循环所有的客户端连接，下发数据
// buffer.flip();
// try {
// // 将buffer里的数据再下发给客户端的通道
// clientChannels.get(index).write(buffer);
// } catch (IOException e) {
// e.printStackTrace();
// }
// }
}
} else {
/**
* 如果未读到数据，对方关闭了SocketChannel 所以服务器这边也要关闭
*/
try {
socketClientChannel.close();
int length = clientChannels.size();
for (int index = 0; index < length; index++) {
if (clientChannels.get(index).equals(socketClientChannel)) {
// 移除当前接受的通道
clientChannels.remove(index);
break;
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
} } // TODO 要是能检测下线，就不用这么统计了
public static int OnlineNum(Selector selector) {
int res = 0;
for (SelectionKey key : selector.keys()) {
Channel targetchannel = key.channel(); if (targetchannel instanceof SocketChannel) {
res++;
}
}
return res;
} public void BroadCast(Selector selector, SocketChannel except,
String content) throws IOException {
// 广播数据到所有的SocketChannel中
for (SelectionKey key : selector.keys()) {
Channel targetchannel = key.channel();
// 如果except不为空，不回发给发送此内容的客户端
if (targetchannel instanceof SocketChannel
&& targetchannel != except) {
SocketChannel dest = (SocketChannel) targetchannel;
dest.write(Util.charset.encode(content));
}
}
} public static void BroadCast2(List<SocketChannel> socketChannels,
SocketChannel except, String content) throws IOException {
for (SocketChannel socketChannel : socketChannels) {
if (!socketChannel.equals(except)) {
// 除了自己，其它通道都通知
socketChannel.write(Util.charset.encode(content));
}
}
} }
客户端：
Loader.java
package net.chatroom.client;
import java.util.Scanner;
import net.chatroom.server.Util;
public class Loader {
public static void main(String[] args) {
String name = "";
Deamon deamon = new Deamon("127.0.0.1", 9999);
new Thread(deamon).start();
// 在主线程中 从键盘读取数据输入到服务器端
Scanner scan = new Scanner(System.in);
while (scan.hasNextLine()) {
String line = scan.nextLine();
if ("".equals(line))
continue; // 不允许发空消息
if ("".equals(name)) {
name = line;
line = name + Util.USER_CONTENT_SPILIT;
} else {
line = name + Util.USER_CONTENT_SPILIT + line;
}
deamon.chancelToWrite(Util.charset.encode(line));// sc既能写也能读，这边是写
}
}
}
Deamon.java
package net.chatroom.client; import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.Buffer;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;
import java.util.Scanner; import net.chatroom.server.Util; public class Deamon implements Runnable {
/**
* 选择器，用于监听注册在上面的SocketChannel的状态
*/
private Selector selector = null; /**
* SocketChannel 用户发送和接受数据的信道
*/
private SocketChannel channel = null; /**
* 运行标识。在线程里此标识为false的时候会推出线程
* 该属性在ExitCommandListener里通过调用setFlag方法修改，用于通知线程用户要求退出的程序
*/
private boolean flag = true; public void setFlag(boolean flag) {
this.flag = flag;
} public Deamon(String address, int port) {
try {
channel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress(address, port));
channel.configureBlocking(false);
selector = Selector.open();
// 客户端直接注册读和写操作
channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ
| SelectionKey.OP_WRITE); } catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} } public void chancelToWrite(ByteBuffer buffer){
try {
channel.write(buffer);
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
} @Override
public void run() {
System.out.println("client run..");
while (this.flag) {
/**
* 如果可以继续执行，则在循环体内循环执行监听选择操作
*/
int num = 0;
try {
/**
* 得到处于可读或者可写状态的SocketChannel对象的个数
*/
// 客户端的select()并不阻塞线程,是因为客户端一启动就是SelectionKey.OP_WRITE状态
// System.out.println("client select..");
num = this.selector.select(); // System.out.println("client num:"+num);
} catch (IOException e) {
/**
* 如果出现异常，则此处应该加上日志打印，然后跳出循环,执行循环体下面的释放资源操作
*/
break;
} if (num > 0) {
/**
* 如果有多个SocketChannel处于可读或者可写状态，则轮询注册在Selector上面的SelectionKey
*/
Iterator<SelectionKey> keys = selector.selectedKeys()
.iterator();
while (keys.hasNext()) {
SelectionKey key = keys.next();
/**
* 此步操作用于删除该SelectionKey的被选中状态
*/
keys.remove();
if (key.isReadable()) {
System.out.println("client isReadable..");
/**
* 如果是读操作，则调用读操作的处理逻辑
*/
try {
Dealer.read((SocketChannel) key.channel());
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
} else if (key.isWritable()) {
//客户端的写状态是一直就绪的
// System.out.println("client isWritable..");
/**
* 如果是写操作，则调用写操作的处理逻辑
*/
// Dealer.write((SocketChannel) key.channel());
}
}
} /*取消关注，多用在多线程的时候
* key.interestOps(key.interestOps() & (~SelectionKey.OP_READ));
*
* 增加关注
* key.interestOps(key.interestOps() | SelectionKey.OP_READ);
* */ try {
Thread.sleep(500);
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
} if (this.channel != null && this.channel.isOpen()) {
/**
* 关闭SocketChannel
*/
try {
this.channel.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
} if (this.selector != null && this.selector.isOpen()) {
/**
* 关闭Selector选择器
*/
try {
this.selector.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
Dealer.java
package net.chatroom.client; import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SocketChannel; import net.chatroom.server.Util; public class Dealer {
/**
* 从SocketChannel中读取信息
*
* @param channel
* @throws IOException
*/
public static void read(SocketChannel channel) throws IOException { /**
* 初始化缓冲区
*/
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(6 * 1024);
/**
* 读到的字节数
*/
int num = 0;
String content = "";
while ((num = channel.read(buffer)) > 0) {
buffer.flip();
content += Util.charset.decode(buffer);
}
//若系统发送通知名字已经存在，则需要换个昵称
if(Util.USER_EXIST.equals(content)) {
// name = "";
System.out.println("name has exists.");
}
System.out.println(content);
} /**
* 想SocketChannel中写入数据
*
* @param channel
*/
public static void write(SocketChannel channel) { // /**
// * 从消息队列中获取要发送的消息
// */
// String msg = MsgQueue.getInstance().get();
// if (msg == null) {
// /**
// * 如果消息队列中没有要发送的消息，则返回。
// */
// return;
// }
// /**
// * 初始化缓冲区
// */
// ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(6 * 1024);
//
// /**
// * 把消息放到缓冲区中
// */
// buffer.put(msg.getBytes());
//
// /**
// * 重置缓冲区指针
// */
// buffer.flip();
// try {
// /**
// * 把缓冲区中的数据写到SocketChannel里
// */
// channel.write(buffer);
// } catch (IOException e) {
// e.printStackTrace();
// }
}
}
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