如何使用Java NIO改进Socket编程

Java NIO（New I/O）是一个提供非阻塞I/O操作的API，相较于传统的Java I/O，它可以更高效地处理多个并发连接

1. 导入所需的类库：

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;

2. 创建Selector对象：

Selector selector = Selector.open();

3. 创建ServerSocketChannel对象，并配置为非阻塞模式：

ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
serverSocketChannel.configureBlocking(false);
serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress("localhost", 8080));

4. 将ServerSocketChannel注册到Selector上，并监听OP_ACCEPT事件（客户端连接请求）：

serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

5. 创建一个处理I/O事件的循环：

while (true) {
    // 等待事件发生，此处会阻塞
    selector.select();

    // 获取已发生事件的SelectionKey集合
    Iterator<SelectionKey> keyIterator = selector.selectedKeys().iterator();

    // 遍历事件集合
    while (keyIterator.hasNext()) {
        SelectionKey key = keyIterator.next();

        // 处理客户端连接请求
        if (key.isAcceptable()) {
            SocketChannel clientSocketChannel = serverSocketChannel.accept();
            clientSocketChannel.configureBlocking(false);
            clientSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
        }
        // 处理客户端数据读取
        else if (key.isReadable()) {
            SocketChannel clientSocketChannel = (SocketChannel) key.channel();
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
            int bytesRead = clientSocketChannel.read(buffer);

            if (bytesRead == -1) {
                // 客户端已关闭连接
                clientSocketChannel.close();
            } else {
                buffer.flip();
                System.out.println("Received: " + new String(buffer.array(), 0, bytesRead));
            }
        }

        // 移除已处理的事件
        keyIterator.remove();
    }
}

6. 关闭资源：

serverSocketChannel.close();
selector.close();

这个示例展示了如何使用Java NIO实现一个简单的多线程echo服务器。当客户端连接时，服务器会注册一个OP_READ事件，以便在客户端发送数据时读取数据。当客户端发送数据时，服务器会读取数据并将其打印到控制台。

这种方法的优势在于，服务器可以同时处理多个客户端连接，而无需为每个连接创建新的线程。这有助于提高系统资源的利用率和扩展性。然而，在处理大量并发连接时，可能需要调整操作系统的文件描述符限制和JVM的线程栈大小等参数。