NIO 中 selector 模型

NIO open 函数调用栈

当我们使用 NIO 创建 ServerSocketChannel 的时候，会调用 ServerSocketChannel.open() 方法

ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();

open 方法会创建一个 SelectorProvider

// open
public static ServerSocketChannel open() throws IOException {
    return SelectorProvider.provider().openServerSocketChannel();
}

SelectorProvider.provider() 会调用 JDK 底层的 sun.nio.ch.DefaultSelectorProvider.create() 来创建 provider

public static SelectorProvider provider() {
    synchronized (lock) {
        if (provider != null)
            return provider;
        return AccessController.doPrivileged(
            new PrivilegedAction<SelectorProvider>() {
                public SelectorProvider run() {
                    if (loadProviderFromProperty())
                        return provider;
                    if (loadProviderAsService())
                        return provider;
                    provider = sun.nio.ch.DefaultSelectorProvider.create();
                    return provider;
                }
            });
    }
}

那么问题来了，NIO 底层到底是使用的那种 I/O 多路复用模型呢？

我们继续往下看（笔者是 windows），当我们点击 create() 方法的时候，返回了一个 WindowsSelectorProvider，此时 ServerSocketChannel.open() 方法就全部执行完毕，创建了一个 WindowsSelectorProvider 对象

public static SelectorProvider create() {
    return new WindowsSelectorProvider();
}

代码继续向下执行，按照 NIO 创建规矩，我们需要创建一个 Selector 对象

Selector selector = Selector.open();

当我们使用调用 Selector.open() 创建 Selector 对象的时候，会调用

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

这个时候我们知道 SelectorProvider.provider() 返回的是 WindowsSelectorProvider 对象，也就是调用了 WindowsSelectorProvider 对象的 openSelector() 来创建 Selector 对象

public class WindowsSelectorProvider extends SelectorProviderImpl {
    public WindowsSelectorProvider() {
    }
    public AbstractSelector openSelector() throws IOException {
        return new WindowsSelectorImpl(this);
    }
}

此时，我们可以看到 openSelector() 返回了一个 new WindowsSelectorImpl(this) 对象，最终会走到 doSelect() 方法，执行 this.subSelector.poll() 方法

try {
    this.subSelector.poll();
} catch (IOException var7) {
    this.finishLock.setException(var7);
}

而 this.subSelector.poll() 会调用 poll0() 方法

private int poll() throws IOException {
    return this.poll0(WindowsSelectorImpl.this.pollWrapper.pollArrayAddress, Math.min(WindowsSelectorImpl.this.totalChannels, 1024), this.readFds, this.writeFds, this.exceptFds, WindowsSelectorImpl.this.timeout);
}

poll0() 方法是一个 native 方法

private native int poll0(long var1, int var3, int[] var4, int[] var5, int[] var6, long var7);

此时我们就需要到 JDK 源码中查看 poll0 的方法定义了

OpenJDK Windows 源码追踪

我们打卡 \OpenJDK\jdk8u\jdk\src\windows\native\sun\nio\ch 目录下，找到了 WindowsSelectorImpl.c 文件，打开后，找到方法定义

Java_sun_nio_ch_WindowsSelectorImpl_00024SubSelector_poll0(JNIEnv *env, jobject this,
                                   jlong pollAddress, jint numfds,
                                   jintArray returnReadFds, jintArray returnWriteFds,
                                   jintArray returnExceptFds, jlong timeout)

继续向下看找到一段逻辑

if ((result = select(0 , &readfds, &writefds, &exceptfds, tv)) == SOCKET_ERROR) {
    // 省略...
}

至此，我们可以判断 windows 操作系统下，NIO 使用的模型是 select I/O 多路复用模型
**
那么 linux 操作系统下，也是使用 select I/O 多路复用模型么？

OpenJDK Linux 源码追踪

根据上述经验，我们先看看 linux 操作系统下 sun.nio.ch.DefaultSelectorProvider.create() 创建的是什么？

public static SelectorProvider create() {
    String osname = AccessController
        .doPrivileged(new GetPropertyAction("os.name"));
    if (osname.equals("SunOS"))
        return createProvider("sun.nio.ch.DevPollSelectorProvider");
    if (osname.equals("Linux"))
        return createProvider("sun.nio.ch.EPollSelectorProvider");
    return new sun.nio.ch.PollSelectorProvider();
}

我们可以看出，Linux 操作系统下，使用的是 EPollSelectorProvider

至此，我们可以知道，NIO 中的 select I/O 多路复用模型是根据操作系统来定的，如果是 windows 就使用 select 模型，如果是 Linux 就使用 epoll 模型