SocketChannel详细阐述

JKKXU • 2025-04-22 01:14 • 编程

一、SocketChannel和Socket的区别

Socket和SocketChannel都是Java提供的网络编程接口，最大的区别在于Socket是基于流的，而SocketChannel是基于缓冲区的

Socket主要是提供了InputStream和OutputStream两个流对象，当调用read方法时，程序会阻塞直到有数据读取。而SocketChannel提供了一个Buffer对象，可以将从客户端读取的数据存放到Buffer中，这个过程是非阻塞的

SocketChannel还支持多路复用，一个线程可以同时处理多个客户端连接请求，提高了程序的并发性能

import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SocketChannel;

public class SocketChannelExample {
   public static void main(String[] args) throws Exception {
       SocketChannel channel = SocketChannel.open();
       channel.connect(new InetSocketAddress("localhost", 9999));

       String data = "Hello server";
       ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
       buf.clear();
       buf.put(data.getBytes());
       buf.flip();
       while(buf.hasRemaining()) {
           channel.write(buf);
       }
       channel.close();
   }
}

二、SocketChannel读取数据

SocketChannel可以通过read方法读取客户端发送过来的数据，但是read方法是阻塞的，所以可以使用Selector来实现非阻塞读取

import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;

public class SocketChannelReadExample {
   public static void main(String[] args) throws Exception {
       Selector selector = Selector.open();
       SocketChannel channel = SocketChannel.open();
       channel.configureBlocking(false);
       channel.register(selector, SelectionKey.OP_CONNECT);

       channel.connect(new InetSocketAddress("localhost", 9999));

       while (true) {
           int numKeys = selector.select();
           if(numKeys == 0) {
               continue;
           }
           Iterator<SelectionKey> it = selector.selectedKeys().iterator();
           while (it.hasNext()) {
               SelectionKey key = it.next();
               if(key.isConnectable()) {
                   SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel();
                   while (sc.isConnectionPending()) {
                       sc.finishConnect();
                   }
                   sc.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
                   sc.write(ByteBuffer.wrap("Hello server".getBytes()));
               } else if(key.isReadable()) {
                   SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel();
                   ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
                   sc.read(buffer);
                   buffer.flip();
                   System.out.println(new String(buffer.array()));
                   sc.close();
               }
               it.remove();
           }
       }
   }
}

三、SocketChannel线程安全

SocketChannel是线程安全的，可以被多个线程同时访问，因为它是基于缓冲区的，不会出现多个线程同时操作同一个数据的问题

四、SocketChannel非阻塞

SocketChannel是非阻塞的，它可以在等待数据的同时处理其他任务，提高程序并发性能

五、SocketChannel.write

SocketChannel的write方法和OutputStream的write方法类似，可以将数据输出到客户端

六、SocketChannel selector选取

Selector可以帮助我们实现多路复用，在一个线程中同时处理多个客户端连接请求，提高程序的并发性能

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