Socket/ServerSocket

• 一次性連線
  
  • socket 用完在兩端close 即可
• 長連線
  
  • socket端
    
    • 傳送：在每次write到OutputStream時，使用flush();
    • 接收：用一個執行緒專門監聽socket物件的inputStream,如果available>0,則讀取裡面的資料
  • ServerSocket端
    
    • 接收： 用一個(或多個)執行緒監聽已連線的socket，如果inputStrea的available>0,說明有資料
    • 傳送：write完flush

SocketChannel/ServerSocketChannel

• 阻塞模式 (blocking)
  
  • 一次性連線
    
    • socketChannel 用完在兩端close() 即可
  • 長連線
    
    • socketChannel端
      
      • 傳送：write即可;
      • 接收：用一個執行緒專門監聽socketChannel.read()>0,則讀取裡面的資料
    • ServerSocketChannel 端
      
      • 接收：用一個執行緒專門監聽socketChannel.read()>0,則讀取裡面的資料
      • 傳送：write即可;
• 非阻塞模式 (non-blocking)
  
  • 見下文

附

• 若是使用 阻塞模式的SocketChannel，與傳統Socket相比，兩者都是阻塞的；在使用長連線的方式時，Socket可以通過InputStream的avaliable()得到未讀位元組從而確定一次傳送是否結束， 而SocketChannel 由於無法獲得剩餘未讀位元組，不能判斷是都結束一次傳送。

  解決辦法
  

  • 傳送端write()時，在ByetBuffer 裡的約定位置寫入描述(可以是一個json的位元組陣列)，儲存本次傳送byte的lenth、以及其他必要資訊。在接收端，按照約定先把描述json的位元組從ByteBuffer取出即可。

• 如果通過Socket向ServerSocketChannel 傳送資料,也是按照SocketChannel一樣處理即可。

• 網路Channel不支援直接緩衝區

DatagramChannel

• 使用非阻塞模式的DatagramChannel時，需注意在註冊selector時，只有 OP_WRITE\OP_READ 是允許的
• 呼叫connect方法，並不會真實的連線目標地址，但是DatagramChannel物件的isConnected會改變
• read、write 只有在connected狀態下才可以使用，receive、send 不論是否connected狀態都可以使用，但是未連線狀態會多一步安全檢查。

Selector

selector 是實現非阻塞式Socket的核心。

建立selector

Selector selector = Selector.open();

註冊channeld到selector

SelectionKey key = selector.register(channelObj,SelectionKey.OP_ACCEPT);
//register 返回監聽channelObj的SelectionKey物件
//SelectionKey物件將監聽channelObj的accept

獲取selector中已經就緒的SelectionKey數量

int num = selector.select();
/*
    //select方法返回已經就緒的channel數量
    int select()    阻塞到至少有一個已經就緒的channel
    int select(long timeout)    timeout表示阻塞時限
    int selectNow()     非阻塞，如果沒有就緒的cahnnel，返回0
*/

獲取selector中已經就緒的SelectionKey集合

Set set =selector.selectedKeys();

完整demo

//建立channel
ServerSocketChannel channelObj = ServerSocketChannel.open(7777);
//建立selector
Selector selector = Selector.open();
//註冊通道
SelectionKey key = selector.register(channelObj,SelectionKey.OP_ACCEPT);
while(selector.select()>0){
    Set set =selector.selectedKeys();
    //迭代已就緒的selectedKey
    Iterator<SelectionKey> iterator = set.iterator();
    while(iterator.hasNext()){
        SelectionKey key = set.next();
         //獲得與selectedKey繫結的通道
        Channel target = key.channel();
        //判斷就緒狀態
        if(key.isAcceptable()){

        }else if(key.isConnected()){

        }else if(key.isReadable()){

        }else if(key.isWritable()){

        }
        iterator.remove(); 
    }
     //已經處理過的就緒selectedKey需要移除，否則下次獲取selectedKeys集合時還會存在之前處理過的selectedKey
}

SelectionKey

cancel|請求取消此鍵的通道到其選擇器的註冊

• SelectionKey用來與channel繫結，一個channel註冊到Slector物件中時，便會產生一個SelectionKey物件，通過它可以獲得channel處於何種就緒狀態

Pipe

Unix系統中，管道被用來連線一個程序的輸出和另一個程序的輸入。java中的Pipe是程序內（在Java虛擬機器程序內部）而非程序間使用的。

graph LR
A[A執行緒]-->|write|B[Pipe.Sink<br>Pipe.Source]
C[B執行緒]-->|read|B

    Pipe p = Pipe.open();
    //寫入
    p.sink().write(ByteBuffer.wrap("管道測試".getBytes()));
    //讀取
    ByteBuffer buff = ByteBuffer.allocate(1024);
    while(p.source().read(buff)>0) {
        System.out.println(new String(buff.array(),0,buff.limit()));
        buff.clear();
    }