基于java.nio.channels的编程实践-II

原创
2014/12/25 09:54
阅读数 227

介绍

为了提供并发处理效率,把用户的请求连接随机分配到线程池的线程进行处理,hbase也是采用同样的方式处理用户请求的

客户端代码可以参考:基于java.nio.channels的编程实践-I

代码

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;
import java.util.Random;
import java.util.Set;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

import org.apache.hadoop.util.StringUtils;
import org.slf4j.Logger;
import org.slf4j.LoggerFactory;

import com.google.common.util.concurrent.ThreadFactoryBuilder;

public class NIOSocketServer2 extends Thread {
	private static final Logger LOG = LoggerFactory
			.getLogger(NIOSocketServer2.class);
	private static final String CHARSET = "UTF-8";
	private static final int BUFFER_SIZE = 1024;
	private static final int FAIL_TRY_NUM = 3;

	private Selector selector;
	private ServerSocketChannel ssc;
	private static NIOSocketServer2 server;
	private Reader[] readers = null;
	private Random rand = new Random();
	private int readerSize = 1;

	/**
	 * 程序入口
	 * 
	 * @param args
	 */
	public static void main(String[] args) {
		server = new NIOSocketServer2();
		try {
			// server.setDaemon(true);
			server.initServer();
			server.start();
		} catch (Exception e) {
			e.printStackTrace();
			// 如果出现异常,则直接关闭客户端
			server.stopServer();
			System.exit(1);
		}
	}

	@Override
	public void run() {
		int failNum = 0;
		while (true) {
			try {
				int select = selector.select();
				if (select > 0) {
					Set<SelectionKey> keys = selector.selectedKeys();
					Iterator<SelectionKey> iter = keys.iterator();
					while (iter.hasNext()) {
						SelectionKey key = iter.next();	
						if (key.isAcceptable()) {
							doAcceptable(key);
						}
						iter.remove();
					}
				}
			} catch (Exception e) {
				failNum++;
				if (failNum > FAIL_TRY_NUM) {
					server.stopServer();
				}
			}
		}

	}

	/**
	 * 初始化服务器端程序,开始监听端口
	 * 
	 * @throws IOException
	 */
	private void initServer() throws IOException {
		selector = Selector.open();
		ssc = ServerSocketChannel.open();
		ssc.configureBlocking(false);
		ssc.socket().bind(new InetSocketAddress(2181));
		ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

		ExecutorService readPool = Executors.newFixedThreadPool(
				readerSize,
				new ThreadFactoryBuilder()
						.setNameFormat("RpcServer.reader=%d,port=" + 2181)
						.setDaemon(true).build());
		readers = new Reader[readerSize];
		for (int i = 0; i < readerSize; ++i) {
			Reader reader = new Reader();
			readers[i] = reader;
			readPool.execute(reader);
		}

	}

	/**
	 * 停止服务器
	 * 
	 * @throws IOException
	 */
	private void stopServer() {
		try {
			if (selector != null && selector.isOpen()) {
				selector.close();
			}
			if (ssc != null && ssc.isOpen()) {
				ssc.close();
			}
		} catch (IOException e) {
			LOG.info("关闭服务端失败:" + e.getMessage());
		}
	}

	Reader getReader() {
		return readers[rand.nextInt(readerSize) % readers.length];
	}

	/**
	 * 对新的客户端连接进行处理
	 * 
	 * @param key
	 * @throws IOException
	 */
	private void doAcceptable(SelectionKey key) throws IOException {
		ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel) key.channel();

		SocketChannel channel;
		while ((channel = server.accept()) != null) {
			try {
				channel.configureBlocking(false);
				channel.socket().setTcpNoDelay(true);
				channel.socket().setKeepAlive(true);
			} catch (IOException ioe) {
				channel.close();
				throw ioe;
			}

			Reader reader = getReader();
			try {
				reader.startAdd();
				SelectionKey readKey = reader.registerChannel(channel);
			} finally {
				reader.finishAdd();
			}
		}

	}

	/**
	 * 已连接
	 * 
	 * @param key
	 */
	private void doConnectable(SelectionKey key) {
		LOG.info("connect is ok");
	}

	/**
	 * 写消息到客户端
	 * 
	 * @param key
	 * @throws IOException
	 */
	private void doWriteMessage(SelectionKey key) throws Exception {
		SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel();
		ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap("server write msg to client"
				.getBytes(CHARSET));
		while (buffer.hasRemaining()) {
			sc.write(buffer);
		}
		TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
	}

	/**
	 * @param key
	 * @throws IOException
	 */
	private void doReadMessage(SelectionKey key) throws Exception {
		SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel();
		ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate(BUFFER_SIZE);
		int read = sc.read(bb);
		while (read > 0) {
			bb.flip();
			byte[] barr = new byte[bb.limit()];
			bb.get(barr);
			LOG.info("server read msg from client:" + new String(barr, CHARSET));
			bb.clear();
			read = sc.read(bb);
		}
		TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
	}

	private class Reader implements Runnable {
		private volatile boolean adding = false;
		private final Selector readSelector;

		Reader() throws IOException {
			this.readSelector = Selector.open();
		}

		public void run() {
			try {
				doRunLoop();
			} finally {
				try {
					readSelector.close();
				} catch (IOException ioe) {
					LOG.error(getName() + ": error closing read selector in "
							+ getName(), ioe);
				}
			}
		}

		private synchronized void doRunLoop() {
			while (true) {
				SelectionKey key = null;
				try {
					readSelector.select();
					while (adding) {
						this.wait(1000);
					}
					Iterator<SelectionKey> iter = readSelector.selectedKeys()
							.iterator();
					while (iter.hasNext()) {
						key = iter.next();
						iter.remove();
						if (key.isValid()) {
							if (key.isReadable()) {
								try {
									doReadMessage(key);
								} catch (Exception e) {
									e.printStackTrace();
								}
							}
							if (key.isWritable()) {
								try {
									doWriteMessage(key);
								} catch (Exception e) {
									e.printStackTrace();
								}
							}
						}
						key = null;
					}
				} catch (InterruptedException e) {
					if (true) { // unexpected -- log it
						LOG.info(getName() + ": unexpectedly interrupted: "
								+ StringUtils.stringifyException(e));
					}
				} catch (IOException ex) {
					LOG.error(getName() + ": error in Reader", ex);
				}
			}
		}

		/**
		 * This gets reader into the state that waits for the new channel to be
		 * registered with readSelector. If it was waiting in select() the
		 * thread will be woken up, otherwise whenever select() is called it
		 * will return even if there is nothing to read and wait in
		 * while(adding) for finishAdd call
		 */
		public void startAdd() {
			adding = true;
			readSelector.wakeup();
		}

		public synchronized SelectionKey registerChannel(SocketChannel channel)
				throws IOException {
			return channel.register(readSelector, SelectionKey.OP_READ
					| SelectionKey.OP_WRITE);
		}

		public synchronized void finishAdd() {
			adding = false;
			this.notify();
		}
	}
}


展开阅读全文
加载中
点击引领话题📣 发布并加入讨论🔥
打赏
0 评论
6 收藏
0
分享
返回顶部
顶部