【超详细解释】从Java NIO到Netty的每一步 (一)

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• ​​前言​​
• ​​Java NIO组件介绍​​

• ​​Channel​​

• ​​ServerSocketChannel​​
• ​​SocketChannel​​

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前言

由于我之前接触的架构（Vert.x）或者中间件（Dubbo、RocketMQ）底层均基于Netty实现，再加上Netty越来越受到青睐，所以想学习一下Netty。

又因为看源码发现很多概念和实现都是基于Java NIO的，所以还是需要先学习一下Java NIO基础知识。所以学习的思路变为Java NIO -> Netty基本概念 ->Netty源码。

如果有什么不对或者不清楚的地方，欢迎大家一起讨论。

Java NIO组件介绍

Channel

Channel 有点象流。 数据可以从Channel读到Buffer中，也可以从Buffer写到Channel中。这里有个图示：

下面是JAVA NIO中的一些主要Channel的实现：

• FileChannel
• DatagramChannel
• SocketChannel

• ServerSocketChannel

  接下来我们主要讲SocketChannel和ServerSocketChannel

ServerSocketChannel

ServerSocketChannel 是一个可以监听新进来的TCP连接的通道，就像标准IO中的ServerSocket一样。

代码样例：

//打开ServerSocketChannel
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
//监听端口9999
serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(9999));
//设置为非阻塞模式
serverSocketChannel.configureBlocking(false);
while(true){
    //设置为非阻塞模式会导致accept方法立即返回，所以可能返回null
    SocketChannel socketChannel =
            serverSocketChannel.accept();
    //do something with socketChannel...
}      

SocketChannel

SocketChannel是一个连接到TCP网络套接字的通道。如1.1中，当一个连接到达时可以创建一个SocketChannel。

1. 将SocketChannel的数据读到buffer中：

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(2048);
int bytesRead = socketChannel.read(buf);      

read()方法返回的int值表示读了多少字节进Buffer里。如果返回的是-1，表示已经读到了流的末尾（连接已经关闭）。

1. 将buffer的数据写入SocketChannel

String newData = "hello world";
//Buffer操作后面章节介绍
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(2048);
buf.clear();
buf.put(newData.getBytes());
buf.flip();
while(buf.hasRemaining()) {
    channel.write(buf);
}      

注意write()方法是放到while循环体里面的，因为没法保证一次write()会把多少字节写到SocketChannel里。

1. 非阻塞模式

socketChannel.configureBlocking(false);      

write()：在非阻塞模式下，write()方法在尚未写出任何内容时可能就返回了。

read()：在非阻塞模式下，read()方法在尚未读取到任何数据时可能就返回了。

非阻塞模式适合与Selector搭配使用，通过将一或多个SocketChannel注册到Selector，可以询问Selector哪个Channal已经准备好了读取，写入等，所以接下来介绍一下Selector。

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