Java非阻塞模式ServerSocketChannel聊天室服务器端

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摘要:

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.CharBuffer;
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.Iterator;
import java.util.Set;

/**
 * 非阻塞的Echoserver
 *  在这个非阻塞的模式下,Echoserver只用启动一个主线程就能同事处理其他三件事: 
 * 1.接收客户连接
 * 2.接收客户发送的数据 
 * 3.向客户发回响应数据
 * 
 * @author Administrator
 *
 */
public class NZSEchoServer {
	private Selector selector = null;
	private ServerSocketChannel serverSocketChannel = null;
	private int port = 8000;

	private Charset charset = Charset.forName("GBK");

	/**
	 * 构造方法负责启动服务器,绑定端口
	 * 
	 * @throws IOException
	 */
	private NZSEchoServer() throws IOException {
		// 创建一个selector 对象
		selector = Selector.open();
		// 创建serverSocketChannel对象
		serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
		// 设置参数 使得在同一个主机上关闭了服务器程序,紧接着再启动该服务器程序时可以顺利绑定到相同的端口
		serverSocketChannel.socket().setReuseAddress(true);
		// 使erverSocketChannel工作处于非阻塞模式
		serverSocketChannel.configureBlocking(false);
		// 把服务器进程与一个本地端口绑定
		serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port));
		System.out.println("服务器启动!");
	}

	/**
	 * 负责开头说的三件事 * 1.接收客户连接 2.接收客户发送的数据 3.向客户发回响应数据
	 * 
	 * @throws IOException
	 */
	public void service() throws IOException {
		// serverSocketChannel向Selector注册接收连接就绪事件
		serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
		while (selector.select() > 0) {
			// 获得Selector的selected-keys集合
			Set readyKeys = selector.selectedKeys();
			Iterator it = readyKeys.iterator();
			
			//从集合中依次取出SelectionKey对象,判断是那种事件发生,然后进行处理
			while (it.hasNext()) {
				SelectionKey key = null;
				try {
					// 处理selectionkey 取出第一个selectionkey
					key = (SelectionKey) it.next();
					// 把selectionKey从selected-key集合中删除
					it.remove();

					// 这个key 标识连接就绪事件 处理
					if (key.isAcceptable()) {
						//获得与SelectionKey相连的ServerSocketChannel
						ServerSocketChannel ssc = (ServerSocketChannel) key.channel();
						//获得与客户端连接的SocketChannel
						SocketChannel sockChannel = ssc.accept();
						System.out.println("接收到客户端连接,来自:" + sockChannel.socket().getInetAddress() + ":"
								+ sockChannel.socket().getPort());

						//设置SocketChannel为非阻塞模式
						sockChannel.configureBlocking(false);
						//创建一个用于存放用户发送来的数据的缓冲区
						ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
						//SocketChannel向Selector注册读就绪事件和写就绪事件   关联了一个buffer
						//这个byteBuffer将作为附件与新建的selectionKey对象关联
						sockChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ|SelectionKey.OP_WRITE,buffer);
						
					}
					// 这个key 标识读就绪事件 处理
					if (key.isReadable()) {
						receive(key);
					}
					// 这个key 标识写就绪事件 处理
					if (key.isWritable()) {
						send(key);
					}

				} catch (Exception e) {
					e.printStackTrace();
					try {
					//使得这个selctionkey失效
					//使得selectory不再监控这个selectionkey感兴趣的事件
						if (key != null) {
							key.cancel();
							key.channel().close();
						}
					} catch (Exception e2) {
						e.printStackTrace();
					}

				}

			}

		}

	}
	/**
	 * 处理写就绪事件
	 * @param key
	 * @throws IOException
	 */
	private void send(SelectionKey key) throws IOException {
		//获取与selectionKey相关联的附件
		ByteBuffer buffer = (ByteBuffer) key.attachment();
		SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) key.channel();
//		flip的作用有两个:
//		1. 把limit设置为当前的position值 
//		2. 把position设置为0
//		然后处理的数据就是从position到limit直接的数据,也就是你刚刚读取过来的数据
		buffer.flip();
		//按照gbk编码,把buffer中的字节转换成字符串
		String data = decode(buffer);
		//如果还没有读到一行数据,之间返回
		if (data.indexOf("\r\n") == -1)
			return;
		
		//已经有一行以上数据,截取一行数据
		String outputData = data.substring(0, data.indexOf("\n") + 1);
		System.out.println(outputData);
		//把输出的字符串按照gbk编码,转换成字节,把他反正outputBuffer中
		ByteBuffer outputBuffer = encode("echo" + outputData);
		
		//outputBuffer.hasRemaining()判断是否还有未处理的字节
		//非阻塞模式下不确保write方法一次就把outputBuffer所有字节发送完,只是奉行能发多少就发送多少的原则,所以我们要采用循环
		while (outputBuffer.hasRemaining()) {
			socketChannel.write(outputBuffer);
		}
			
			//我觉得  相当于移动 栈指针 然后删除没有指向的数据段
			ByteBuffer temp = encode(outputData);
			//设置buffer的位置为temp的极限
			buffer.position(temp.limit());
			//删除buffer中已经处理的数据
			buffer.compact();
			//如果已经输出了字符串  "bye\r\n" ,就使selectionKet失效,并关闭SocketChannel
			if (outputData.equals("bye\r\n")) {
				key.cancel();
				socketChannel.close();
				System.out.println("关闭与客户端的连接!");
			}
		
	}

	/**
	 * 
	 * 处理读就绪事件
	 * 把收到的数据放入buffer
	 * 
	 * @param key
	 * @throws IOException
	 */
	public void receive(SelectionKey key) throws IOException {
		//获得与SelectionKey关联的附件
		ByteBuffer buffer = (ByteBuffer) key.attachment();
		//获得与SelectionKey关联的Sockethannel
		SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) key.channel();
		//创建一个byteBuffer,用于存放读到的数据
		ByteBuffer readBuffer = ByteBuffer.allocate(32);
		socketChannel.read(readBuffer);
		readBuffer.flip();
		
		
		//把buffer的极限设为容量
		buffer.limit(buffer.capacity());
		//把readBuffer中的内容拷贝到buffer中
		//假定buffer的容量足够大,不会出现缓冲区溢出异常
		buffer.put(readBuffer); // 把读到的数据放到buffer中
	}

	/**
	 * 编码  把字符串转换成自己序列
	 * 
	 * @param string
	 * @return
	 */
	private ByteBuffer encode(String string) {
		return charset.encode(string);
	}

	/**
	 * 解码  把字节序列转换为字符串
	 * 
	 * @param buffer
	 * @return
	 */
	private String decode(ByteBuffer buffer) {
		CharBuffer charBuffer = charset.decode(buffer);
		return charBuffer.toString();
	}
	/**
	 * 主程序
	 * @param args
	 * @throws IOException
	 */
	public static void main(String[] args) throws IOException {
		NZSEchoServer server=new NZSEchoServer();
		server.service();
	}
}

 

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