5.6.2 选取和识别准备就绪的信道

在信道上注册了选择器,并由关联的键指定了感兴趣的I/O操作集后,我们就只需要坐下来等待I/O了。这要使用选择器来完成。

Selector:等待信道准备就绪

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select()方法用于从已经注册的信道中返回在感兴趣的I/O操作集上准备就绪的信道总数。(例如,兴趣操作集中包含OP_READ的信道有数据可读,或包含OP_ACCEPT的信道有连接请求待接受。)以上三个select方法的唯一区别在于它们的阻塞行为。无参数的select方法会阻塞等待,直到至少有一个注册信道中有感兴趣的操作准备就绪,或有别的线程调用了该选择器的wakeup()方法(这种情况下select方法将返回0)。以超时时长作为参数的select方法也会阻塞等待,直到至少有一个信道准备就绪,或等待时间超过了指定的毫秒数(正数),或者有另一个线程调用其wakeup()方法。selectNow()方法是一个非阻塞版本:它总是立即返回,如果没有信道准备就绪,则返回0。wakeup()方法可以使当前阻塞(也就是说在另一个线程中阻塞)的任何一种select方法立即返回;如果当前没有select方法阻塞,下一次调用这三种方法的任何一个都将立即返回。

选择之后,我们需要知道哪些信道准备好了特定的I/O操作。每个选择器都维护了一个已选键集(selected-key set),与这些键关联的信道都有即将发生的特定I/O操作。通过调用selectedKeys()方法可以访问已选键集,该方法返回一组SelectionKey。我们可以在这组键上进行迭代,分别处理等待在每个键关联的信道上的I/O操作。

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图5-1中的选择器的已选键集中有两个键:K2和K5。

Selector:获取键集

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以上方法返回选择器的不同键集。keys()方法返回当前已注册的所有键。返回的键集是不可修改的:任何对其进行直接修改的尝试(如,调用其remove()方法)都将抛出UnsupportedOperationException异常。selectedKeys()方法用于返回上次调用select()方法时,被“选中”的已准备好进行I/O操作的键。重要提示:selectedKeys()方法返回的键集是可修改的,实际上在两次调用select()方法之间,都必须“手工”将其清空。换句话说,select方法只会在已有的所选键集上添加键,它们不会创建新的键集。

所选键集指示了哪些信道当前可以进行I/O操作。对于选中的每个信道,我们需要知道它们各自准备好的特定I/O操作。除了兴趣操作集外,每个键还维护了一个即将进行的I/O操作集,称为就绪操作集(ready set)。

SelectionKey:查找就绪的I/O操作

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对于给定的键,可以使用readyOps()方法或其他指示方法来确定兴趣集中的哪些I/O操作可以执行。readyOps()方法以位图的形式返回所有准备就绪的操作集。其他方法用于分别检查各种操作是否可用。

例如,查看键关联的信道上是否有正在等待的读操作,可以使用以下代码:

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选择器的已选键集中的键,以及每个键中准备就绪的操作,都是由select()方法来确定的。随着时间的推进,这些信息可能会过时。其他线程可能会处理准备就绪的I/O操作。同时,键也不是永远存在的。当其关联的信道或选择器关闭时,键也将失效。通过调用其cancel()方法可以显示地将键设置为无效。调用其isValid()方法可以检测一个键的有效性。无效的键将添加到选择器的注销键集中,并在下次调用任一种形式的select()方法或close()方法时从键集中移除。(当然,从键集中移除键意味着与它关联的信道也不再受监听。)