在 Java NIO(New I/O)中,SelectionKey 是与选择器 Selector 绑定的对象,用于表示通道 Channel 注册到选择器上的状态和事件。SelectionKey 提供了管理和操作通道的能力,可以监视通道的可读、可写、连接和接受事件,并根据需要进行相应的处理。
选择器和通道
在深入了解 SelectionKey 之前,我们先来了解一下选择器和通道的概念。
选择器(Selector)
选择器是 Java NIO 提供的一种多路复用的机制,用于管理多个通道的 I/O 操作。通常情况下,一个线程可以管理多个通道的 I/O 操作,从而提高了系统的效率。选择器的主要作用是监视一个或多个通道的事件,并在事件发生时进行相应的处理。
通道(Channel)
通道是 Java NIO 中用于进行 I/O 操作的对象。通道可以是文件、网络套接字或其他 I/O 源/目标的抽象。通道提供了面向缓冲区的数据传输方式,可以读取和写入数据。
SelectionKey
SelectionKey 是选择器和通道之间的桥梁,用于表示通道在选择器上注册的状态和事件。每个通道在注册到选择器时都会创建一个对应的 SelectionKey 对象。
获取 SelectionKey
要获取 SelectionKey 对象,需要通过通道的 register()
方法将通道注册到选择器上,并指定感兴趣的事件类型。注册成功后,register()
方法会返回一个 SelectionKey 对象。
java
SelectableChannel channel = // 获取通道对象
Selector selector = // 获取选择器对象
int interestOps = SelectionKey.OP_READ; // 感兴趣的事件类型
SelectionKey key = channel.register(selector, interestOps);
SelectionKey 的属性和方法
SelectionKey 提供了一系列属性和方法,用于管理和操作通道的状态和事件。
channel()
通过 channel()
方法获取与 SelectionKey 相关联的通道对象。
java
SelectableChannel channel = key.channel();
selector()
通过 selector()
方法获取与 SelectionKey 相关联的选择器对象。
java
Selector selector = key.selector();
isValid()
isValid()
方法用于判断 SelectionKey 是否有效。当通道关闭或注销时,SelectionKey 将变为无效。
java
boolean isValid = key.isValid();
cancel()
cancel()
方法用于取消 SelectionKey 的注册。取消注册后,通道将不再与选择器关联。
java
key.cancel();
interestOps()
interestOps()
方法用于获取 SelectionKey 感兴趣的事件类型。感兴趣的事件类型包括可读(OP_READ
)、可写(OP_WRITE
)、连接(OP_CONNECT
)和接受(OP_ACCEPT
)。
java
int interestOps = key.interestOps();
interestOps(int ops)
interestOps(int ops)
方法用于设置 SelectionKey 感兴趣的事件类型。
java
key.interestOps(SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE);
interestOpsOr(int ops)
interestOpsOr(int ops)
方法用于将指定的事件类型添加到 SelectionKey 的感兴趣事件类型中。
java
key.interestOpsOr(SelectionKey.OP_CONNECT);
interestOpsAnd(int ops)
interestOpsAnd(int ops)
方法用于将指定的事件类型与 SelectionKey 的感兴趣事件类型进行按位与操作。
java
key.interestOpsAnd(~SelectionKey.OP_WRITE);
readyOps()
readyOps()
方法用于获取 SelectionKey 就绪的事件类型。就绪的事件类型可以是感兴趣的事件类型的子集。
java
int readyOps = key.readyOps();
isReadable()
isReadable()
方法用于判断 SelectionKey 是否可读。
java
boolean isReadable = key.isReadable();
#### isWritable()
`isWritable()` 方法用于判断 SelectionKey 是否可写。
```java
boolean isWritable = key.isWritable();
isConnectable()
isConnectable()
方法用于判断 SelectionKey 是否可连接。
java
boolean isConnectable = key.isConnectable();
isAcceptable()
isAcceptable()
方法用于判断 SelectionKey 是否可接受连接。
java
boolean isAcceptable = key.isAcceptable();
attach(Object attachment)
attach(Object attachment)
方法用于将一个对象附加到 SelectionKey 上。附加对象可以是与通道相关的状态信息或其他需要的数据。
java
Object attachment = // 获取需要附加的对象
key.attach(attachment);
attachment()
通过 attachment()
方法获取与 SelectionKey 相关联的附加对象。
java
Object attachment = key.attachment();
SelectionKey 的事件类型常量
SelectionKey 提供了一些常量,用于表示事件类型。
OP_READ
:可读事件OP_WRITE
:可写事件OP_CONNECT
:连接事件OP_ACCEPT
:接受连接事件
这些常量可以通过按位或操作来组合使用,表示感兴趣的事件类型。
attachment 和 attachmentUpdater
attachment
和 attachmentUpdater
是 SelectionKey 的两个相关属性。
attachment
是一个可变属性,用于存储与 SelectionKey 相关联的附加对象。
attachmentUpdater
是一个 AtomicReferenceFieldUpdater
对象,用于原子地更新 attachment
属性的值。
这两个属性的使用场景较为复杂,一般情况下使用 attach(Object attachment)
和 attachment()
方法即可满足需求。
总结
SelectionKey 是 Java NIO 中用于管理通道状态和事件的关键对象。通过 SelectionKey,我们可以获取通道和选择器之间的关联关系,管理感兴趣的事件类型,判断就绪的事件类型,并附加额外的对象信息。