面试题：Java SocketChannel非阻塞I/O的数据读取处理

实现思路：
- 创建一个合适大小的ByteBuffer来存储从SocketChannel读取的数据。由于数据量不确定，初始可以设置一个合理的默认大小，如1024字节，并且在需要时动态扩展。
- 使用SocketChannel.read(ByteBuffer)方法进行非阻塞读取。该方法返回值表示读取的字节数，若返回 -1 表示通道已到达流的末尾，即数据读取完毕。
- 采用循环读取的方式，直到read方法返回0，表明当前缓冲区已满或暂时没有更多数据可读，这样可以确保在一次操作中尽可能多地读取数据。
- 处理完当前缓冲区的数据后，需要将ByteBuffer的position置为0，limit设为capacity，以便下次读取时能正确覆盖原有数据。
- 当检测到数据量超过当前缓冲区大小时，需要创建一个更大的缓冲区，并将原有缓冲区的数据复制到新缓冲区。
关键代码：

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SocketChannel;

public class NonBlockingSocketReadExample {
    public static void main(String[] args) {
        try (SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open()) {
            socketChannel.connect(new InetSocketAddress("example.com", 80));
            socketChannel.configureBlocking(false);

            // 初始缓冲区大小
            int initialBufferSize = 1024;
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(initialBufferSize);

            while (true) {
                int bytesRead = socketChannel.read(buffer);
                if (bytesRead == -1) {
                    // 流结束，处理缓冲区数据
                    handleBuffer(buffer);
                    break;
                } else if (bytesRead > 0) {
                    buffer.flip();
                    // 处理读取到的数据
                    handleBuffer(buffer);
                    buffer.clear();
                } else {
                    // 没有更多数据可读，可做其他处理，如等待一段时间后重试
                    // 这里简单休眠100毫秒
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static void handleBuffer(ByteBuffer buffer) {
        byte[] data = new byte[buffer.remaining()];
        buffer.get(data);
        System.out.println("Received data: " + new String(data));
    }
}

在上述代码中：

socketChannel.configureBlocking(false)将SocketChannel设置为非阻塞模式。
socketChannel.read(buffer)进行非阻塞读取，返回读取的字节数。
buffer.flip()方法准备从缓冲区读取数据，将position设为0，limit设为当前position。
handleBuffer(buffer)方法处理读取到的数据，在实际应用中，这里可以进行更复杂的数据处理，如解析协议等。
buffer.clear()方法为下一次读取准备缓冲区，将position设为0，limit设为capacity。

如果要处理缓冲区动态扩展，可以按以下方式修改代码：

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SocketChannel;

public class NonBlockingSocketReadWithBufferExpand {
    public static void main(String[] args) {
        try (SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open()) {
            socketChannel.connect(new InetSocketAddress("example.com", 80));
            socketChannel.configureBlocking(false);

            // 初始缓冲区大小
            int initialBufferSize = 1024;
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(initialBufferSize);

            while (true) {
                int bytesRead = socketChannel.read(buffer);
                if (bytesRead == -1) {
                    // 流结束，处理缓冲区数据
                    handleBuffer(buffer);
                    break;
                } else if (bytesRead > 0) {
                    if (buffer.remaining() < bytesRead) {
                        // 缓冲区不足，扩展缓冲区
                        ByteBuffer newBuffer = ByteBuffer.allocate(buffer.capacity() * 2);
                        buffer.flip();
                        newBuffer.put(buffer);
                        buffer = newBuffer;
                        buffer.put(new byte[bytesRead]);
                    } else {
                        buffer.flip();
                    }
                    // 处理读取到的数据
                    handleBuffer(buffer);
                    buffer.clear();
                } else {
                    // 没有更多数据可读，可做其他处理，如等待一段时间后重试
                    // 这里简单休眠100毫秒
                    try {
                        Thread.sleep(100);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    private static void handleBuffer(ByteBuffer buffer) {
        byte[] data = new byte[buffer.remaining()];
        buffer.get(data);
        System.out.println("Received data: " + new String(data));
    }
}

在这个修改后的代码中，当buffer.remaining() < bytesRead时，即当前缓冲区剩余空间不足以容纳本次读取的数据，就创建一个更大的缓冲区（容量翻倍），并将原有数据复制到新缓冲区，以确保数据的完整性。

面试题：Java SocketChannel非阻塞I/O的数据读取处理

知识考点

面试题答案