Tars-Java网络编程源码分析

一、Tars框架基本介绍

Tars是腾讯开源的支持多语言的高性能RPC框架，起源于腾讯内部2008年至今一直使用的统一应用框架TAF（Total Application Framework），目前支持C++、Java、PHP、Nodejs、Go语言。

官方仓库地址：

vivo推送平台也深度使用了该框架，部署服务节点超过一千个，经过线上每日一百多亿消息推送量的考验。

Tars-java 最新稳定版1.7.2以及之前的版本都使用Java NIO进行网络编程；本文将分别详细介绍java NIO的原理和Tars 使用NIO进行网络编程的细节。

二、Java NIO原理介绍

从1.4版本开始，Java提供了一种新的IO处理方式：NIO (New IO 或 Non-blocking IO 是一个可以替代标准Java IO 的API，它是面向缓冲区而不是字节流，它是非阻塞的，支持IO多路复用。

2.1 Channels (通道 and Buffers (缓冲区

Channel类型：

支持文件读写数据的FileChannel

能通过UDP读写网络中的数据的DatagramChannel
能通过TCP读写网络数据的SocketChannel
可以监听新进来的TCP连接，对每一个新进来的连接都会创建一个SocketChannel的ServerSocketChannel 。

SocketChannel：

打开 SocketChannel：SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open(;

关闭 SocketChannel：socketChannel.close(;
从Channel中读取的数据放到Buffer： int bytesRead = inChannel.read(buf;
将Buffer中的数据写到Channel： int bytesWritten = inChannel.write(buf;

ServerSocketChannel：

通常不会仅仅只监听一个连接,在while循环中调用 accept(方法. 如下面的例子：

代码1：

while(true{
    SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept(;
     //do something with socketChannel...
}

ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open(;
serverSocketChannel.socket(.bind(new InetSocketAddress(8888;
serverSocketChannel.configureBlocking(false;
while(true{
    SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept(;
    if(socketChannel != null{
        //do something with socketChannel...
    }
}

Buffer类型：

CharBuffer
FloatBuffer
LongBuffer

Buffer的分配：

Buffer的读写：

写入数据到Buffer，最大写入量是capacity，写模式下limit值即为capacity值，position即为写到的位置。

调用flip(方法将Buffer从写模式切换到读模式，此时position移动到开始位置0，limit移动到position的位置。
从Buffer中读取数据，在读模式下可以读取之前写入到buffer的所有数据，即为limit位置。
调用clear(方法或者compact(方法。clear(方法将position设为0，limit被设置成capacity的值。compact(方法将所有未读的数据拷贝到Buffer起始处，然后将position设到最后一个未读元素后面。

mark( 与 reset(方法 通过调用Buffer.mark(方法，可以标记Buffer中的一个特定position，之后可以通过调用Buffer.reset(方法恢复到这个position。

duplicate( 此方法返回承载先前字节缓冲区内容的新字节缓冲区。

remaining(limit 减去 position的值

2.2 Selector（选择器）

Java NIO引入了选择器的概念，选择器用于监听多个通道的事件。单个的线程可以监听多个数据通道。要使用Selector，得向Selector注册Channel，然后调用它的select(方法。这个方法会一直阻塞到某个注册的通道有事件就绪。一旦这个方法返回，线程就可以处理这些事件。

代码3：

channel.configureBlocking(false;
SelectionKey key = channel.register(selector,Selectionkey.OP_READ;

SelectionKey包含：

1 interest集合：selectionKey.interestOps( 可以监听四种不同类型的事件：OP_ACCEPT、OP_CONNECT、OP_WRITE、OP_READ

2 ready集合：selectionKey.readyOps(; ready 集合是通道已经准备就绪的操作的集合，提供4个方便的方法：

selectionKey.isConnectable(;
selectionKey.isWritable(;

3 Channel：selectionKey.channel(;

4 Selector：selectionKey.selector(;

5 可选的附加对象：

提示：

OP_ACCEPT和OP_CONNECT的区别：简单来说，客户端建立连接是connect，服务器准备接收连接是accept。一个典型的客户端服务器网络交互流程如下图

selectedKeys(

wakeUp(

close(

通过Selector选择通道：

int select(long timeout 增加最长阻塞毫秒数

三、 Tars NIO网络编程

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