浅谈java中的NIO

    技术2022-07-11  90

    传统IO和NIO的区别

    实现

    传统IO基于字节流和字符流进行操作。

    NIO基于Channel(通道)、Buffer(缓冲区)、Selector。Channel和Buffer(缓冲区)进行操作,数据总是从通道读取到缓冲区中,或者从缓冲区写入到通道中。Selector(选择区)用于监听多个通道的事件连接打开、数据到达等,单个线程可以监听多个数据通道。

    灵活性

    每次从流中读一个或多个字节,直至读取所有字节,它们没有被缓存在任何地方,不能前后移动流中的数据。如果需要前后移动从流中读取的数据,需要先将它缓存到一个缓冲区。

    NIO数据读取到一个它稍后处理的缓冲区,需要时可在缓冲区中前后移动。这就增加了处理过程中的灵活性。但是还需要检查是否该缓冲区中包含所有您需要处理的数据。确保当更多的数据读入缓冲区时,不要覆盖缓冲区里尚未处理的数据。

    阻塞

    IO的各种流是阻塞的。当一个线程调用read() 或 write()时,该线程被阻塞,直到有一些数据被读取,或数据完全写入。该线程在此期间不能再干任何事情了。

    NIO的非阻塞模式,使一个线程从某通道发送请求读取数据,但是它仅能得到目前可用的数据,如果目前没有数据可用时,就什么都不会获取。而不是保持线程阻塞,所以直至数据变得可以读取之前,该线程可以继续做其他的事情。

    非阻塞写也是如此。一个线程请求写入一些数据到某通道,但不需要等待它完全写入,这个线程同时可以去做别的事情。 线程通常将非阻塞IO的空闲时间用于在其它通道上执行IO操作,所以一个单独的线程现在可以管理多个输入和输出通道(channel)。

    NIO核心

    Channel

    Channel和IO中的Stream(流)是差不多一个等级的。只不过Stream是单向的,譬如:InputStream, OutputStream.而Channel是双向的,既可以用来进行读操作,又可以用来进行写操作。

    NIO中的Channel分别对应文件IO、UDP和TCP(Server和Client)

    FileChannelDatagramChannelSocketChannelServerSocketChannel

    Buffer

    缓冲区,实际上是一个容器,一个连续数组。Channel提供从文件、网络读取数据的渠道,但是读写的数据都必须经过Buffer。

    可以把Buffer简单地理解为一组基本数据类型的元素列表,它通过几个变量来保存这个数据的当前位置状态

    capacity:缓冲区数组的总长度position:下一个要操作的数据元素的位置limit:缓冲区数组中不可操作的下一个元素的位置:limit<=capacitymark:用于记录当前position的前一个位置或者默认是-1

    NIO中的关键Buffer分别对应基本数据类型: byte, char, double, float, int, long, short

    ByteBufferCharBufferDoubleBufferFloatBufferIntBufferLongBufferShortBuffer

    Selector

    Selector运行单线程处理多个Channel,如果你的应用打开了多个通道,但每个连接的流量都很低,使用Selector就会很方便。例如在一个聊天服务器中。

    要使用Selector, 得向Selector注册Channel,然后调用它的select()方法。这个方法会一直阻塞到某个注册的通道有事件就绪。一旦这个方法返回,线程就可以处理这些事件,事件的例子有如新的连接进来、数据接收等。

    Processed: 0.011, SQL: 9