Java Solaris NIO OP_CONNECT 问题

Question

我有一个 Java 客户端，它使用 Java NIO 使用 TCP 套接字连接到 C++ 服务器。这在 Linux、AIX 和 HP/UX 下有效，但在 Solaris 下，OP_CONNECT 事件永远不会触发。

更多详细信息：

• Selector.select() 返回 0，并且“选定的键集”为空。
• 该问题仅在连接到本地计算机（通过环回或以太网接口）时出现，但在连接到远程计算机时会出现。
• 我已经在两台不同的 Solaris 10 机器上确认了该问题；使用 JDK 版本 1.6.0_21 和 _26 的物理 SPARC 和虚拟 x64 (VMWare)。

以下是一些演示该问题的测试代码：

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.HashSet;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

public class NioTest3
{
    public static void main(String[] args)
    {
        int i, tcount = 1, open = 0;
        String[] addr = args[0].split(":");
        int port = Integer.parseInt(addr[1]);
        if (args.length == 2)
            tcount = Integer.parseInt(args[1]);
        InetSocketAddress inetaddr = new InetSocketAddress(addr[0], port);
        try
        {
            Selector selector = Selector.open();
            SocketChannel channel;
            for (i = 0; i < tcount; i++)
            {
                channel = SocketChannel.open();
                channel.configureBlocking(false);
                channel.register(selector, SelectionKey.OP_CONNECT);
                channel.connect(inetaddr);
            }
            open = tcount;
            while (open > 0)
            {
                int selected = selector.select();
                System.out.println("Selected=" + selected);
                Iterator<SelectionKey> it = selector.selectedKeys().iterator();
                while (it.hasNext())
                {
                    SelectionKey key = it.next();
                    it.remove();
                    channel = (SocketChannel)key.channel();
                    if (key.isConnectable())
                    {
                        System.out.println("isConnectable");
                        if (channel.finishConnect())
                        {
                            System.out.println(formatAddr(channel) + " connected");
                            key.interestOps(SelectionKey.OP_WRITE);
                        }
                    }
                    else if (key.isWritable())
                    {
                        System.out.println(formatAddr(channel) + " isWritable");
                        String message = formatAddr(channel) + " the quick brown fox jumps over the lazy dog";
                        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(message.getBytes());
                        channel.write(buffer);
                        key.interestOps(SelectionKey.OP_READ);
                    }
                    else if (key.isReadable())
                    {
                        System.out.println(formatAddr(channel) + " isReadable");
                        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
                        channel.read(buffer);
                        buffer.flip();
                        byte[] bytes = new byte[buffer.remaining()];
                        buffer.get(bytes);
                        String message = new String(bytes);
                        System.out.println(formatAddr(channel) + " read: '" + message + "'");
                        channel.close();
                        open--;
                    }
                }
            }

        }
        catch (IOException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    static String formatAddr(SocketChannel channel)
    {
        return Integer.toString(channel.socket().getLocalPort());
    }
}

您可以使用命令行运行此代码：

java -cp . NioTest3 <ipaddr>:<port> <num-connections>

如果您正在运行真正的回显服务，则端口应为 7；即：

java -cp . NioTest3 127.0.0.1:7 5

如果您无法运行真正的 echo 服务，那么其来源是 此处。在 Solaris 下使用以下命令编译 echo 服务器：

$ cc -o echoserver echoserver.c -lsocket -lnsl

并按如下方式运行：

$ ./echoserver 8007 > out 2>&1 &

这已作为

Answer 1

您的错误报告已被关闭为“不是错误”，并附有解释。您忽略了 connect() 的结果，如果为 true，则意味着 OP_CONNECT 永远不会触发，因为通道已连接。如果返回 false，您只需要整个 OP_CONNECT/finishConnect() megillah。因此，除非 connect() 返回 false，否则您甚至不应该注册 OP_CONNECT，更不用说在调用 connect() 之前注册它了。

进一步说明：

在底层，OP_CONNECT 和 OP_WRITE 是同一件事，这解释了它的一部分。

由于您有一个线程用于此操作，解决方法是在阻塞模式下进行连接，然后切换到 I/O 非阻塞模式。

您是否在使用选择器注册通道之后执行 select() ？

处理非阻塞连接的正确方法如下：

channel.configureBlocking(false);
if (!channel.connect(...))
{
    channel.register(sel, SelectionKey.OP_CONNECT, ...); // ... is the attachment, or absent
}
// else channel is connected, maybe register for OP_READ ...
// select() loop runs ...
// Process the ready keys ...
if (key.isConnectable())
{
  if (channel.finishConnect())
  {
     key.interestOps(0); // or SelectionKey.OP_READ or OP_WRITE, whatever is appropriate
  }
}

检查扩展代码后的一些非详尽注释：

1. 关闭通道会取消密钥。您不需要两者都做。

2. 非静态 removeInterest() 方法未正确实现。

3. TYPE_DEREGISTER_OBJECT 也会关闭通道。不确定这是否是您真正想要的。我本以为它应该只是取消密钥，并且应该有一个单独的操作来关闭通道。

4. 您在小方法和异常处理方面做得太过分了。 addInterest() 和 removeInterest() 就是很好的例子。他们捕获异常，记录它们，然后就像异常没有发生一样继续进行，而实际上他们所做的只是设置或清除一点：一行代码。最重要的是，其中许多都有静态和非静态版本。对于所有调用 key.cancel()、channel.close() 等的小方法也是如此。这一切都没有意义，它只是在计时代码行。它只会增加晦涩难懂并使您的代码更难理解。只需内联执行所需的操作，并在选择循环的底部有一个捕获器。

5. 如果 finishConnect() 返回 false，则不是连接失败，只是尚未完成。如果它抛出异常，则表示连接失败。

6. 您同时注册 OP_CONNECT 和 OP_READ。这没有意义，而且可能会引起问题。在 OP_CONNECT 触发之前没有任何内容可读取。只需首先注册OP_CONNECT即可。

7. 您正在为每次读取分配一个ByteBuffer。这是非常浪费的。在连接的整个生命周期内使用相同的连接。

8. 您忽略了read()的结果。它可以为零。它可以是-1，表示EOS，此时您必须关闭通道。您还假设您将在一次读取中获得完整的应用程序消息。你不能这样假设。这是您应该在连接生命周期内使用单个 ByteBuffer 的另一个原因。

9. 您忽略了write()的结果。它可能小于您调用它时的 buffer.remaining() 。它可以为零。

10. 您可以通过将 NetSelectable 作为关键附件来简化这一过程。然后，您可以删除一些东西，包括通道映射和断言，因为密钥的通道必须始终等于密钥附件的通道。

11. 我肯定还会将 finishConnect() 代码移至 NetSelector，并让 connectEvent() 只是成功/失败通知。你不想传播这种东西。对 readEvent() 执行相同的操作，即在 NetSelector 中执行读取操作，并使用由 NetSelectable 提供的缓冲区，然后通知 <读取结果的code>NetSelectable：count或-1或
    例外。写入时也是如此：如果通道可写，则从 NetSelectable 中获取要写入的内容，将其写入 NetSelector 中，并通知结果。您可以让通知回调返回一些内容来指示下一步要做什么，例如关闭通道。

但实际上这比它需要的复杂五倍，并且你有这个错误的事实证明了这一点。简化你的头脑。

Answer 2

我已经使用以下方法解决了这个错误：

如果 Selector.select() 返回 0 （并且没有超时，如果使用了超时版本）则：

1. 迭代使用选择器注册的键通过selector.keys().iterator()（记住不调用iterator.remove()）。
2. 如果已使用该密钥设置了 OP_CONNECT 兴趣，则调用channel.finishConnect() 并执行在 isConnectable() 返回时应执行的操作真。

例如：

if (selected == 0 && elapsed < timeout)
{
    keyIter = selector.keys().iterator();
    while (keyIter.hasNext())
    {
        key = keyIter.next();
        if (key.isValid())
        {
            channel = (SocketChannel)key.channel();
            if (channel != null)
            {
                if ((key.interestOps() & SelectionKey.OP_CONNECT) != 0)
                {
                    if (channel.finishConnect())
                    {
                        key.interestOps(0);
                    }
                }
            }
        }
    }
}        

已将此问题作为 bug 报告给 Sun。