java TCP+nio入门

更新日期：2010年8月19日
1.NIO概述
Java NIO非堵塞应用通常适用用在I/O读写等方面，我们知道，系统运行的性能瓶颈通常在I/O读写，包括对端口和文件的操作上，过去，在打开一个 I/O通道后，read()将一直等待在端口一边读取字节内容，如果没有内容进来，read()也是傻傻的等，这会影响我们程序继续做其他事情，那么改进做法就是开设线程，让线程去等待，但是这样做也是相当耗费资源的。
Java NIO非堵塞技术实际是采取Reactor模式，或者说是Observer模式为我们监察I/O端口，如果有内容进来，会自动通知我们，这样，我们就不必开启多个线程死等，从外界看，实现了流畅的I/O读写，不堵塞了。
Java NIO出现不只是一个技术性能的提高，你会发现网络上到处在介绍它，因为它具有里程碑意义，从JDK1.4开始，Java开始提高性能相关的功能，从而使得Java在底层或者并行分布式计算等操作上已经可以和C或Perl等语言并驾齐驱。

2.NIO原理
NIO 有一个主要的类Selector,这个类似一个观察者，只要我们把需要探知的socketchannel告诉Selector,我们接着做别的事情，当有 事件发生时，他会通知我们，传回一组SelectionKey,我们读取这些Key,就会获得我们刚刚注册过的socketchannel,然后，我们从 这个Channel中读取数据，放心，包准能够读到，接着我们可以处理这些数据。
Selector内部原理实际是在做一个对所注册的channel的轮询访问，不断的轮询(目前就这一个算法)，一旦轮询到一个channel有所注册的事情发生，比如数据来了，他就会站起来报告，交出一把钥匙，让我们通过这把钥匙来读取这个channel的内容。




3.重要的API


6.Selector.open()报loopback connection错误原因
1）Windows下，Selector.open()会自己和自己建立两条TCP链接。不但消耗了两个TCP连接和端口，同时也消耗了文件描述符。
2）Linux下，Selector.open()会自己和自己建两条管道。同样消耗了两个系统的文件描述符。
为什么要开N多的线程去挨个侦听每一个Channel (文件描述符) ，如果这样做很费资源，且效率不高的话。那为什么在新的I/O机制依然需要自己连接自己，而且，还是重复连接，消耗双倍的资源？
原因：
在select的时候，如果队列有新的Channel加入，那么，Selector.select()会被唤醒，然后重新select最新的Channel集合。要唤醒select方法，只需要调用Selector的wakeup()方法。

一个阻塞在select上的线程有以下三种方式可以被唤醒：
1）  有数据可读/写，或出现异常。
2）  阻塞时间到，即time out。
3）  收到一个non-block的信号。可由kill或pthread_kill发出。

所以，Selector.wakeup()要唤醒阻塞的select，那么也只能通过这三种方法，其中：
1）第二种方法可以排除，因为select一旦阻塞，应无法修改其time out时间。
2）而第三种看来只能在Linux上实现，Windows上没有这种信号通知的机制。

所以，看来只有第一种方法了。再回想到为什么每个Selector.open()，在Windows会建立一对自己和自己的loopback的TCP连 接；在Linux上会开一对pipe（pipe在Linux下一般都是成对打开），估计我们能够猜得出来——那就是如果想要唤醒select，只需要朝着 自己的这个loopback连接发点数据过去，于是，就可以唤醒阻塞在select上的线程了。

JDK的Selector自己和自己建的那些TCP连接或是pipe，正是用来实现Selector的notify和wakeup的功能的。

总结
网络程序不能打开太多Selector，
Grizzly开源框架比mina高很多

参考文献
1.Java NIO原理和使用. http://www.jdon.com/concurrent/nio%D4%AD%C0%ED%D3%A6%D3%C3.htm
2.Java NIO类库Selector机制解析. http://blog.csdn.net/haoel/archive/2008/03/27/2224055.aspx