jdk的Selector源码分析（一）Selector概述

1系列内容

jdk Selector设计情况

jdk nio poll在linux平台下的实现

jdk nio epoll在linux平台下的实现

netty 原生epoll在linux平台下的实现

epoll的2种通知模式边缘触发、水平触发

2 jdk Selector概述

首先来看下文档描述

2.1 创建方式

一个就是直接调用open方法

public static Selector open() throws IOException {
return SelectorProvider.provider().openSelector();
}

或者调用选用某个SelectorProvider的openSelector

public abstract AbstractSelector openSelector()

2.2 SelectionKey

一个Selector有3种SelectionKey集合

一种就是全部注册的SelectionKey集合，即keys()方法返回的结果

一种就是活跃的SelectionKey集合，即selectedKeys()方法返回的结果

第三种就是已取消的SelectionKey集合，这些已被取消但是还未从Selector取消注册

再确认下下面的几个问题：

什么叫注册

即将一个channel感兴趣的事件注册到Selector上，即如下方法

SelectionKey register(AbstractSelectableChannel ch, int ops, Object att)

对于select、poll的Selector实现：仅仅是保存上述AbstractSelectableChannel感兴趣的ops到指定地方

对于epoll的Selector实现：则是执行系统调用epoll_ctl方法，操作参数是EPOLL_CTL_ADD

什么叫取消

就是调用SelectionKey的cancel方法，该方法的实现是，将该SelectionKey放入cancelledKeys而已，没有做其他操作

什么叫取消注册

取消注册，就是从Selector从释放出来不再关注某个事件。通常在我们的select过程中就会遍历上述cancelledKeys，依次执行取消注册的行为。不同的Selector有不同的行为，如epoll则是执行系统调用epoll_ctl方法，操作参数是EPOLL_CTL_DEL。

2.3 三种select方式

分别如下：

int select()：表示一直阻塞到有事件为止

int select(long timeout)：最多阻塞timeout时间

int selectNow()：不阻塞，检查结果后立即返回

2.4 并发性

Selector不是线程安全的，不过大部分情况都是一个线程拥有一个Selector，所以不需要它线程安全。

2.5 使用案例

以ZooKeeper为例，代码简述如下

final Selector selector = Selector.open();

public void run() {
while (!ss.socket().isClosed()) {
try {
selector.select(1000);

Set<SelectionKey> selected = selector.selectedKeys();

for (SelectionKey k : selected) {
if ((k.readyOps() & SelectionKey.OP_ACCEPT) != 0) {

//执行accept连接的事件

SocketChannel sc = ((ServerSocketChannel) k
.channel()).accept();
sc.configureBlocking(false);
SelectionKey sk = sc.register(selector,
SelectionKey.OP_READ);
NIOServerCnxn cnxn = createConnection(sc, sk);
sk.attach(cnxn);
addCnxn(cnxn);
} else if ((k.readyOps() & (SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE)) != 0) {

//执行IO读写事件

NIOServerCnxn c = (NIOServerCnxn) k.attachment();
c.doIO(k);
} else {
//未知
}
}
selected.clear();
} catch (RuntimeException e) {
LOG.warn("Ignoring unexpected runtime exception", e);
} catch (Exception e) {
LOG.warn("Ignoring exception", e);
}
}
closeAll();
LOG.info("NIOServerCnxn factory exited run method");
}

while循环里面不断调用selector.select(1000)方法，然后通过selector.selectedKeys()来获取到有事件的SelectionKey集合，即上述提到的活跃的SelectionKey集合。然后遍历该集合，执行对应的事件。

3 不同实现类

目前Selector目前有如下实现



针对linux平台的实现：

PollSelectorImpl：基于poll来实现

EPollSelectorImpl：基于epoll来实现

针对windows平台的实现：

WindowsSelectorImpl

而Netty的NioEventLoop则是使用上述linux平台的实现PollSelectorImpl。Netty自己提供了另外一种epoll实现，没有直接采用上述jdk自带的EPollSelectorImpl。

4 后续

接下来就要开始重点说说jdk的poll是怎么实现的，即PollSelectorImpl的内容