From 6edbdbd79eb633468dee61995370cbe3623671e6 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: asahi <mikiyashiki@outlook.com>
Date: Wed, 28 Aug 2024 00:37:24 +0800
Subject: [PATCH] =?UTF-8?q?=E9=98=85=E8=AF=BBnio=E6=96=87=E6=A1=A3?=
MIME-Version: 1.0
Content-Type: text/plain; charset=UTF-8
Content-Transfer-Encoding: 8bit

---
 java se/nio.md | 126 +++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 1 file changed, 126 insertions(+)

diff --git a/java se/nio.md b/java se/nio.md
index fee978b..ceb31fe 100644
--- a/java se/nio.md	
+++ b/java se/nio.md	
@@ -251,3 +251,129 @@ public class CopyFile {
 ```
 
 在上述示例中，通过`channel.read(buffer)`的返回值来判断是否已经读取到文件末尾，如果返回值为-1，那么代表文件读取已经完成。
+
+## File Lock
+可以针对整个文件或文件的部分进行加锁。文件锁分为独占锁和共享锁，如果获取了独占锁，那么其他进程将无法获取同一文件加锁；如果获取了共享锁，那么其他进程也可以获取同一文件的共享锁，但是无法获取到独占锁。
+
+### 对文件进行上锁
+在获取锁时，需要在FileChannel上调用lock方法：
+```java
+RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("usefilelocks.txt", "rw");
+FileChannel fc = raf.getChannel();
+FileLock lock = fc.lock(start, end, false);
+```
+释放锁方法如下所示：
+```java
+lock.release();
+```
+## Network和异步IO
+通过异步io，可以在没有blocking的情况下读取和写入数据，在通常情况下，调用read方法会一直阻塞到数据可以被读取，而write方法会一直阻塞到数据可以被写入。
+
+异步IO通过注册io事件来实现，当例如新的可读数据、新的网络连接到来时，系统会根据注册的io时间监听来发送消息提醒。
+
+异步io的好处是，可以在同一线程内处理大量的io操作。在传统的io操作中，如果要处理大量io操作，通常需要轮询、创建大量线程来针对io操作进行处理。
+- 轮询：对io请求进行排队，处理完一个io请求后再处理别的请求
+- 创建大量线程：针对每个io请求，为其创建一个线程进行处理
+
+通过nio，可以通过单个线程来监听多个channel的io事件，无需轮询也无需额外的事件。
+
+### Selector
+nio的核心对象为selector，将channel及其感兴趣的io事件类型注册到selector后，如果io事件触发，那么`selector.select`方法将会返回对应的SelectionKey。
+
+Selector创建如下：
+
+```java
+Selector selector = Selector.open();
+```
+
+### 开启ServerSocketChannel
+为了接收外部连接，需要一个ServerSocketChannel，创建ServerSocketChannel并配置对应ServerSocket的示例如下所示：
+```java
+ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open();
+ssc.configureBlocking(false);
+ServerSocket ss = ssc.socket();
+
+InetSocketAddress address = new InetSocketAddress(ports[i]);
+ss.bind(address);
+```
+
+### Selection keys
+在创建完SelectableChannel之后，需要将channel注册到selector，可以调用`channel.register`来执行注册操作：
+```java
+SelectionKey key = ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
+```
+
+上述方法为ServerSocketChannel注册了OP_ACCEPT的事件监听，OP_ACCEPT事件当新连接到来时将会被触发，OP_ACCEPT是适用于ServerSocketChannel的唯一io事件类型。
+
+register方法的返回值SelectionKey代表channel和selector的注册关系，当io事件触发时，selector也会返回事件关联的SelectionKey。
+
+除此之外，SelectionKey也可以被用于取消channel对selector的注册。
+
+### inner loop
+在向selector注册完channel之后，会进入到selector的循环
+```java
+while (true) {
+  selector.select();
+
+  Set<SelectionKey> selectedKeys = selector.selectedKeys();
+  Iterator<SelectionKey> it = selectedKeys.iterator();
+
+  while (it.hasNext()) {
+    SelectionKey key = it.next();
+    // ... deal with I/O event ...
+  }
+}
+```
+在调用`selector.select`方法时，改方法会阻塞，直到有至少一个注册的io事件被触发。`selector.select`会返回触发事件的个数。
+
+`select.selectedKeys()`方法则是会返回被触发事件关联的SelectionKey集合。
+
+对于每个SelectionKey，需要通过`key.readyOps()`来判断事件的类型，并以此对其进行处理。
+
+### 为新连接注册
+当新连接到来后，需要将新连接注册到selector中
+
+```java
+ServerSocketChannel ssc = (ServerSocketChannel)key.channel();
+SocketChannel sc = ssc.accept();
+
+sc.configureBlocking(false);
+// 监听新连接的READ事件类型
+sc.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
+```
+
+### remove SelectionKey
+在完成对io事件的处理之后，必须要将SelectionKey从selectedKeys之中移除，否则selectionKey将会被一直作为活跃的io事件
+```java
+it.remove();
+```
+
+### 新连接有可读数据
+当注册的新连接传来可读数据之后，可读数据处理方式如下：
+```java
+  else if ((key.readyOps() & SelectionKey.OP_READ) 
+    == SelectionKey.OP_READ) {
+
+  // Read the data
+  SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel();
+```
+## CharsetEncoder/CharsetDecoder
+通过`CharsetEncoder/CharsetDecoder`，可以进行`CharBuffer`和`ByteBuffer`之间的转化。
+
+```java
+// 获取字符集
+Charset latin1 = Charset.forName("ISO-8859-1");
+
+// 通过字符集创建encoder/decoder
+CharsetDecoder decoder = latin1.newDecoder();
+CharsetEncoder encoder = latin1.newEncoder();
+
+CharBuffer cb = decoder.decode(inputData);
+
+ByteBuffer outputData = encoder.encode(cb);
+```
+
+
+
+
+