如何在请求处理线程和SocketChannel选择器线程之间建立一个前后关系？

Question

考虑请求 - 响应协议。

我们产生了一个线程来执行select()循环，用于在已接受的非阻塞SocketChannel上进行读取和写入操作。这可能看起来像

while (!isStopped()) { 
    selector.select(); 
    Iterator<SelectionKey> selectedKeys = selector.selectedKeys().iterator(); 

    while (selectedKeys.hasNext()) { 
     SelectionKey selectedKey = selectedKeys.next(); 
     selectedKeys.remove(); 
     Context context = (Context) selectedKey.attachment(); 
     if (selectedKey.isReadable()) { 
      context.readRequest(); 
     } else /* if (selectedKey.isWritable()) */ { 
      context.writeResponse(); 
     } 
    } 
} 

其中Context仅仅是相应SocketChannel容器，缓冲器和逻辑读入并从中写。该readRequest可能看起来像

public void readRequest() { 
    // read all content 
    socketChannel.read(requestBuffer); 
    // not interested anymore 
    selectionKey.interestOps(0); 
    executorService.submit(() -> { 
     // handle request with request buffer and prepare response 
     responseBuffer.put(/* some response content */); // or set fields of some bean that will be serialized 

     // notify selector, ready to write 
     selectionKey.interestOps(SelectionKey.OP_WRITE); 
     selectionKey.selector().wakeup(); // worried about this 
    }); 
} 

换句话说，我们从套接字通道读取，填充一些缓冲和挂断处理一些其他线程。该线程完成处理并准备将其存储在响应缓冲区中的响应。然后通知选择器它想要写入并唤醒它。

Javadoc Selector#wakeup()没有提及任何发生之前的关系，所以我担心选择器线程可能会看到响应缓冲区（或某个中间对象）处于不一致状态。

这是一种可能的情况？如果是这样的话，有什么正确的方法可以通过Selector循环线程将响应写入SocketChannel？ （通过一些volatile字段发布响应？使用SelectionKey附件？一些其他形式的同步？）

Answer 1

的documentation on Selector说以下内容：

选择操作同步的选择本身，就按键，并在选择键集中，按照这个顺序。

的happens-before relation在Java Language Specification, Chapter 17定义为包括同步-与关系。

即便如此，您应该在附加的对象上正确同步。这是你的目标，这是你的责任。假设只有您的代码在执行程序的线程中写入responseBuffer，并且只有选择器线程在之后从中读取，您说您对写入可用性感兴趣，则您有足够的同步。

什么可能会让你惊讶的是，你从interestOps(...)，即使在wakeup()之前获得同步。

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从我的经验，如果你有一个很难试图实现通过图书馆事业的正确同步（在这种情况下，选择器），你最好同步对象自己，例如关于对象本身的synchronize声明，ReentrantLock，您在对象操作中使用的其他一些常见同步对象等等。您失去了一点性能（实际上，在大多数情况下，微不足道，假设您不在被守护部分）保持冷静。

Answer 2

首先，您不需要通知选择器想要写入。你只是写。只有在写入返回零的情况下，才需要涉及选择器或其线程。

其次，由于选择器的三个同步级别，发生了之前发生的关系，前提是您还进行了同步，如下所示。

如果选择器当前正在选择，您的代码可能会在块中调用interestOps()。这种可能性不会被Javadoc排除。您需要按照正确的顺序执行操作：

1. 唤醒。
2. 在选择器上同步。
3. 致电interestOps()。

（2）和选择器自身内部同步的组合建立了任何必要的发生之前的关系。