java - 如何在请求处理线程和 SocketChannel 选择器线程之间建立 happens-before 关系？

Question

考虑一个请求-响应协议(protocol)。

我们生成一个线程来执行 select() 循环，以便在接受的非阻塞 SocketChannel 上进行读取和写入。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 只是相应 SocketChannel 的容器、缓冲区和读取和写入它的逻辑。 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 channel 读取，填充一些缓冲区并将处理交给其他线程。该线程进行处理并准备一个响应，并将其存储在响应缓冲区中。然后它通知选择器它想要写入并将其唤醒。

Selector#wakeup() 的 Javadoc没有提到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(或某些中间对象)处于不一致的状态。

这是可能的情况吗？如果是，那么通过 Selector 循环线程传递要写入 SocketChannel 的响应的正确方法是什么？ (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

首先，您不需要通知选择器要写入。你随便写。只有在写入返回零的情况下，选择器或其线程才需要参与。

其次，happens-before 关系是选择器的三个同步级别的结果，前提是您也进行同步，如下所示。

如果选择器当前正在选择，您的代码可能会在 interestOps() 调用中阻塞。 Javadoc 不排除这种可能性。您需要按正确的顺序执行操作:

1. 醒来。
2. 在选择器上同步。
3. 调用 interestOps()。

(2) 和选择器自身的内部同步的组合建立了任何必要的 happens-before 关系。