SocketChannel簡述

前言

在前面的Channel概述的分類中提到過SocketChannel主要是用來基於TCP通信的通道。這篇文章詳細介紹下SocketChannel

• SocketChannel是什么
• SocketChannel特點
• SocketChannel的使用

SocketChannel

A selectable channel for stream-oriented connecting sockets.

以上是Java docs中對於SocketChannel的描述：SocketChannel是一種面向流連接只sockets套接字的可選擇通道。從這里可以看出：

• SocketChannel是用來連接Socket套接字
• SocketChannel主要用途用來處理網絡I/O的通道
• SocketChannel是基於TCP連接傳輸
• SocketChannel實現了可選擇通道，可以被多路復用的

SocketChannel特點

SocketChannel具有以下的特征：

1. 對於已經存在的socket不能創建SocketChannel
2. SocketChannel中提供的open接口創建的Channel並沒有進行網絡級聯，需要使用connect接口連接到指定地址
3. 未進行連接的SocketChannle執行I/O操作時，會拋出NotYetConnectedException
4. SocketChannel支持兩種I/O模式：阻塞式和非阻塞式
5. SocketChannel支持異步關閉。如果SocketChannel在一個線程上read阻塞，另一個線程對該SocketChannel調用shutdownInput，則讀阻塞的線程將返回-1表示沒有讀取任何數據；如果SocketChannel在一個線程上write阻塞，另一個線程對該SocketChannel調用shutdownWrite，則寫阻塞的線程將拋出AsynchronousCloseException
6. SocketChannel支持設定參數

參數名	作用描述
SO_SNDBUF	套接字發送緩沖區大小
SO_RCVBUF	套接字接收緩沖區大小
SO_KEEPALIVE	保活連接
O_REUSEADDR	復用地址
SO_LINGER	有數據傳輸時延緩關閉Channel (只有在非阻塞模式下有用)
TCP_NODELAY	禁用Nagle算法

SocketChannel的使用

1.創建SocketChannel

方式1.
SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress("www.baidu.com", 80));

方式2. 
SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
socketChannel.connect(new InetSocketAddress("www.baidu.com", 80));

直接使用有參open api或者使用無參open api，但是在無參open只是創建了一個SocketChannel對象，並沒有進行實質的tcp連接。

2.連接校驗

socketChannel.isOpen();      // 測試SocketChannel是否為open狀態
socketChannel.isConnected();    //測試SocketChannel是否已經被連接
socketChannel.isConnectionPending();    //測試SocketChannel是否正在進行連接
socketChannel.finishConnect();    //校驗正在進行套接字連接的SocketChannel是否已經完成連接

3.讀寫模式

前面提到SocketChannel支持阻塞和非阻塞兩種模式：

socketChannel.configureBlocking(false);

主要是通過以上方法設置SocketChannel的讀寫模式。false表示非阻塞，true表示阻塞。

4.讀寫

SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open(
new InetSocketAddress("www.baidu.com", 80));
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(16);
socketChannel.read(byteBuffer);
socketChannel.close();
System.out.println("test end!");

以上為阻塞式讀，當執行到read出，線程將阻塞，控制台將無法打印test end！。

SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open(
new InetSocketAddress("www.baidu.com", 80));
socketChannel.configureBlocking(false);
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(16);
socketChannel.read(byteBuffer);
socketChannel.close();
System.out.println("test end!");

以上為非阻塞讀，控制台將打印test end!。

讀寫都是面向緩沖區，這個讀寫方式與前文中的FileChannel一樣，這里不再贅述。

5.設置和獲取參數

socketChannel.setOption(StandardSocketOptions.SO_KEEPALIVE, Boolean.TRUE)
    .setOption(StandardSocketOptions.TCP_NODELAY, Boolean.TRUE);

通過setOptions方法可以設置socket套接字的相關參數。

socketChannel.getOption(StandardSocketOptions.SO_KEEPALIVE)
socketChannel.getOption(StandardSocketOptions.SO_RCVBUF)

可以通過getOption獲取相關參數的值。如默認的接收緩沖區大小是8192byte。

前面提到SocketChannel還支持多路復用，但是多路復用在后續章節中會介紹到，故此將SocketChannel注冊到通道上，多路復用的使用，在接下來文章中會介紹。