java.nio Selektory i SocketChannel dla ciągłego przesyłania strumieniowego
Obecnie używam java.nio.channel.Selectors i SocketChannels dla aplikacji, która otworzy połączenia 1 do wielu dla kontynuacji przesyłania strumieniowego na serwer. Mam trzy wątki dla mojej aplikacji: StreamWriteWorker - wykonuje operację zapisu do SocketChannel, StreamReadWorker - odczytuje bajty z zawartości bufora i analizy, a StreamTaskDispatcher - wykonuje wybór Selektora dla readyOps i wywołuje nowe runnables dla wątków roboczych.
Problem - wywołanie na metodzie wyboru Selektora zwraca tylko wartość> 0 (poprawne gotoweOps) przy pierwszym wywołaniu; Jestem w stanie wykonać zapis i wysłać dane na wszystkich gotowych kanałach, które są jednorazowe, ale wszystkie następujące wywołania metody wyboru Selektora zwracają 0.
Pytanie: Czy muszę wywoływać zamknięcie w SocketChannel po każdym Read / Write (mam nadzieję, że nie!)? Jeśli nie, to jaka może być przyczyna, dla której kanały SocketChannel nie są dostępne dla jakichkolwiek operacji odczytu / zapisu?
Przykro mi, że nie mogę opublikować kodu, ale mam nadzieję, że wyjaśniłem problem wystarczająco wyraźnie, aby ktoś mógł mu pomóc. Szukałem odpowiedzi i widzę, że nie można ponownie użyć połączenia SocketChannel po jego zamknięciu, ale mój kanał nie powinien być zamknięty, serwer nigdy nie otrzymuje wyniku strumienia EOF.
Zrobiłem pewne postępy i zorientowałem się, że operacja zapisu nie wystąpiła w aplikacji serwera z powodu błędu parsowania jsona. Teraz mój SocketChannel na kodzie aplikacji klienta jest gotowy do kolejnej operacji zapisu po przetworzeniu operacji odczytu. Myślę, że to jest natura TCP SocketChannels. Jednak SocketChannel nie staje się dostępny dla innej operacji odczytu po stronie serwera. Czy to normalne zachowanie dla kanałów SocketChannels? Czy muszę zamknąć połączenie po stronie klienta po operacji odczytu i ustanowić nowe połączenie?
Oto przykładowy kod tego, co próbuję zrobić:
package org.stream.socket;
import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.CharBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.nio.charset.Charset;
import java.nio.charset.CharsetDecoder;
import java.nio.charset.CodingErrorAction;
import java.util.HashMap;
import java.util.Iterator;
import java.util.UUID;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.LinkedBlockingQueue;
import org.apache.commons.lang3.RandomStringUtils;
import com.google.gson.Gson;
import com.google.gson.JsonElement;
import com.google.gson.JsonObject;
import com.google.gson.JsonParser;
import com.google.gson.JsonPrimitive;
import com.google.gson.stream.JsonToken;
public class ClientServerTest {
private LinkedBlockingQueue<byte[]> dataQueue = new LinkedBlockingQueue<byte[]>();
private ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(1);
private HashMap<String, Integer> uuidToSize = new HashMap<String, Integer>();
private class StreamWriteTask implements Runnable {
private ByteBuffer buffer;
private SelectionKey key;
private Selector selector;
private StreamWriteTask(ByteBuffer buffer, SelectionKey key, Selector selector) {
this.buffer = buffer;
this.key = key;
this.selector = selector;
}
@Override
public void run() {
SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel();
byte[] data = (byte[]) key.attachment();
buffer.clear();
buffer.put(data);
buffer.flip();
int results = 0;
while (buffer.hasRemaining()) {
try {
results = sc.write(buffer);
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
if (results == 0) {
buffer.compact();
buffer.flip();
data = new byte[buffer.remaining()];
buffer.get(data);
key.interestOps(SelectionKey.OP_WRITE);
key.attach(data);
selector.wakeup();
return;
}
}
key.interestOps(SelectionKey.OP_READ);
key.attach(null);
selector.wakeup();
}
}
private class StreamReadTask implements Runnable {
private ByteBuffer buffer;
private SelectionKey key;
private Selector selector;
private StreamReadTask(ByteBuffer buffer, SelectionKey key, Selector selector) {
this.buffer = buffer;
this.key = key;
this.selector = selector;
}
private boolean checkUUID(byte[] data) {
return uuidToSize.containsKey(new String(data));
}
@Override
public void run() {
SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel();
buffer.clear();
byte[] data = (byte[]) key.attachment();
if (data != null) {
buffer.put(data);
}
int count = 0;
int readAttempts = 0;
try {
while ((count = sc.read(buffer)) > 0) {
readAttempts++;
}
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
if (count == 0) {
buffer.flip();
data = new byte[buffer.limit()];
buffer.get(data);
if (checkUUID(data)) {
key.interestOps(SelectionKey.OP_READ);
key.attach(data);
} else {
System.out.println("Clinet Read - uuid ~~~~ " + new String(data));
key.interestOps(SelectionKey.OP_WRITE);
key.attach(null);
}
}
if (count == -1) {
try {
sc.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
selector.wakeup();
}
}
private class ClientWorker implements Runnable {
@Override
public void run() {
try {
Selector selector = Selector.open();
SocketChannel sc = SocketChannel.open();
sc.configureBlocking(false);
sc.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 9001));
sc.register(selector, SelectionKey.OP_CONNECT);
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(65535);
while (selector.isOpen()) {
int count = selector.select(10);
if (count == 0) {
continue;
}
Iterator<SelectionKey> it = selector.selectedKeys().iterator();
while (it.hasNext()) {
final SelectionKey key = it.next();
it.remove();
if (!key.isValid()) {
continue;
}
if (key.isConnectable()) {
sc = (SocketChannel) key.channel();
if (!sc.finishConnect()) {
continue;
}
sc.register(selector, SelectionKey.OP_WRITE);
}
if (key.isReadable()) {
key.interestOps(0);
executor.execute(new StreamReadTask(buffer, key, selector));
}
if (key.isWritable()) {
key.interestOps(0);
if(key.attachment() == null){
key.attach(dataQueue.take());
}
executor.execute(new StreamWriteTask(buffer, key, selector));
}
}
}
} catch (IOException ex) {
// Handle Exception
}catch(InterruptedException ex){
}
}
}
private class ServerWorker implements Runnable {
@Override
public void run() {
try {
Selector selector = Selector.open();
ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open();
ServerSocket socket = ssc.socket();
socket.bind(new InetSocketAddress(9001));
ssc.configureBlocking(false);
ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(65535);
DataHandler handler = new DataHandler();
while (selector.isOpen()) {
int count = selector.select(10);
if (count == 0) {
continue;
}
Iterator<SelectionKey> it = selector.selectedKeys().iterator();
while (it.hasNext()) {
final SelectionKey key = it.next();
it.remove();
if (!key.isValid()) {
continue;
}
if (key.isAcceptable()) {
ssc = (ServerSocketChannel) key.channel();
SocketChannel sc = ssc.accept();
sc.configureBlocking(false);
sc.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
}
if (key.isReadable()) {
handler.readSocket(buffer, key);
}
if (key.isWritable()) {
handler.writeToSocket(buffer, key);
}
}
}
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
}
private class DataHandler {
private JsonObject parseData(StringBuilder builder) {
if (!builder.toString().endsWith("}")) {
return null;
}
JsonParser parser = new JsonParser();
JsonObject obj = (JsonObject) parser.parse(builder.toString());
return obj;
}
private void readSocket(ByteBuffer buffer, SelectionKey key)
throws IOException {
SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel();
buffer.clear();
int count = Integer.MAX_VALUE;
int readAttempts = 0;
try {
while ((count = sc.read(buffer)) > 0) {
readAttempts++;
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
if (count == 0) {
buffer.flip();
StringBuilder builder = key.attachment() instanceof StringBuilder ? (StringBuilder) key
.attachment() : new StringBuilder();
Charset charset = Charset.forName("UTF-8");
CharsetDecoder decoder = charset.newDecoder();
decoder.onMalformedInput(CodingErrorAction.IGNORE);
System.out.println(buffer);
CharBuffer charBuffer = decoder.decode(buffer);
String content = charBuffer.toString();
charBuffer = null;
builder.append(content);
System.out.println(content);
JsonObject obj = parseData(builder);
if (obj == null) {
key.attach(builder);
key.interestOps(SelectionKey.OP_READ);
} else {
System.out.println("data ~~~~~~~ " + builder.toString());
JsonPrimitive uuid = obj.get("uuid").getAsJsonPrimitive();
key.attach(uuid.toString().getBytes());
key.interestOps(SelectionKey.OP_WRITE);
}
}
if (count == -1) {
key.attach(null);
sc.close();
}
}
private void writeToSocket(ByteBuffer buffer, SelectionKey key)
throws IOException {
SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel();
byte[] data = (byte[]) key.attachment();
buffer.clear();
buffer.put(data);
buffer.flip();
int writeAttempts = 0;
while (buffer.hasRemaining()) {
int results = sc.write(buffer);
writeAttempts++;
System.out.println("Write Attempt #" + writeAttempts);
if (results == 0) {
buffer.compact();
buffer.flip();
data = new byte[buffer.remaining()];
buffer.get(data);
key.attach(data);
key.interestOps(SelectionKey.OP_WRITE);
break;
}
}
key.interestOps(SelectionKey.OP_READ);
key.attach(null);
}
}
public ClientServerTest() {
for (int index = 0; index < 1000; index++) {
JsonObject obj = new JsonObject();
String uuid = UUID.randomUUID().toString();
uuidToSize.put(uuid, uuid.length());
obj.addProperty("uuid", uuid);
String data = RandomStringUtils.randomAlphanumeric(10000);
obj.addProperty("event", data);
dataQueue.add(obj.toString().getBytes());
}
Thread serverWorker = new Thread(new ServerWorker());
serverWorker.start();
Thread clientWorker = new Thread(new ClientWorker());
clientWorker.start();
}
/**
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
ClientServerTest test = new ClientServerTest();
for(;;){
}
}
}