Java NIO 聊天室
简介
Java NIO（New IO）是Java提供的一种非阻塞IO的API。相比传统的Java IO操作，Java NIO提供了更高效的IO处理方式，特别适用于处理大量并发连接的场景。本文将通过一个聊天室的示例，介绍Java NIO的基本概念和使用方法。
什么是聊天室？
聊天室是一个允许多个用户通过网络进行实时交流的应用程序。用户可以发送消息给其他用户，也可以接收其他用户发送的消息。聊天室通常由一个服务器和多个客户端组成，服务器负责接收和分发消息，而客户端则负责发送和接收消息。
Java NIO的基本概念
在介绍聊天室的示例之前，我们先来了解一些Java NIO的基本概念：
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通道（Channel）：通道是Java NIO中与I/O操作进行交互的对象。通道可以用于读取和写入数据，并且可以异步地进行操作。
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缓冲区（Buffer）：缓冲区是一个固定大小的内存块，用于临时存储数据。在进行读取和写入操作时，数据将通过缓冲区进行传输。
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选择器（Selector）：选择器是Java NIO中实现非阻塞IO的关键。可以使用选择器同时监视多个通道上的事件，例如连接就绪、数据可读等。这样，单个线程就可以管理多个通道，提高了系统的响应能力。
聊天室示例
下面我们通过一个简单的聊天室示例来演示Java NIO的使用方法。示例包括一个服务器端和多个客户端，客户端可以通过连接服务器来发送和接收消息。
服务器端代码
import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.*;
import java.util.Iterator;
public class ChatServer {
private Selector selector;
private ServerSocketChannel serverSocketChannel;
private ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
public void start(int port) throws IOException {
// 创建选择器
selector = Selector.open();
// 打开服务器通道
serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
serverSocketChannel.configureBlocking(false);
// 绑定端口
serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(port));
// 将服务器通道注册到选择器上，监听ACCEPT事件
serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
System.out.println("Server started on port " + port + "...");
// 循环处理事件
while (true) {
selector.select();
Iterator<SelectionKey> iterator = selector.selectedKeys().iterator();
while (iterator.hasNext()) {
SelectionKey key = iterator.next();
iterator.remove();
if (key.isAcceptable()) {
// 接收客户端连接
ServerSocketChannel serverChannel = (ServerSocketChannel) key.channel();
SocketChannel clientChannel = serverChannel.accept();
clientChannel.configureBlocking(false);
clientChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
System.out.println("Client connected: " + clientChannel.getRemoteAddress());
} else if (key.isReadable()) {
// 读取客户端消息
SocketChannel clientChannel = (SocketChannel) key.channel();
buffer.clear();
int bytesRead = clientChannel.read(buffer);
if (bytesRead == -1) {
key.cancel();
clientChannel.close();
System.out.println("Client disconnected: " + clientChannel.getRemoteAddress());
continue;
}
String message = new String(buffer.array(), 0, bytesRead);
System.out.println("Received message: " + message);
// 广播消息给其他客户端
broadcastMessage(clientChannel, message);
}
}
}
}
private void broadcastMessage(SocketChannel senderChannel, String message) throws IOException {
buffer.clear();
buffer.put(message.getBytes());
buffer.flip();
for (SelectionKey key : selector.keys()) {
if (key.isValid() && key.channel() instanceof SocketChannel && key.channel() != senderChannel) {
SocketChannel clientChannel = (SocketChannel) key.channel();
clientChannel.write(buffer);
}
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
ChatServer server = new ChatServer();
server.start(8888);
}
}
客户端代码
import java.io.IOException;
import java.net.In
