Java NIO

NIO基本介紹

• Java NIO: Java New IO
  • 是一個可以替代標準Java IO API的IO API
  • Java NIO提供了與標準IO不同的工作方式

通道和緩沖區(qū)

• 通道和緩沖區(qū): Channels and Buffers
  • 標準IO是基于字節(jié)流和字符流進行操作的
  • NIO是基于通道Channel和緩沖區(qū)Buffer進行操作:
    • 數(shù)據(jù)總是從通道讀取到緩沖區(qū)
    • 數(shù)據(jù)總是從緩沖區(qū)寫入到通道

非阻塞IO

• 非阻塞IO: Non-blocking IO
  • Java NIO可以非阻塞地使用IO:
    • 當線程從通道讀取數(shù)據(jù)到緩沖區(qū)時,線程還可以進行其余操作;當數(shù)據(jù)被寫入到緩沖區(qū)時,線程也可以進行其余操作
    • 當數(shù)據(jù)從緩沖區(qū)寫入到通道時,線程也可以進行其余操作

選擇器

• 選擇器: Selectors
  • 用于監(jiān)聽多個通道的事件. 比如連接打開,數(shù)據(jù)到達
  • 單個線程可以監(jiān)聽多個數(shù)據(jù)通道

NIO核心組件

• Java NIO的核心組件:
  • Channels
  • Buffers
  • Selectors

Channel和Buffer

• 所有的IO在NIO中都是從一個Channel開始的
• Channel類似數(shù)據(jù)流:
  • 數(shù)據(jù)可以從Channel讀到Buffer中
  • 數(shù)據(jù)也可以從Buffer讀到Channel中
• Channel的主要實現(xiàn): 涵蓋了UDP和TCP網(wǎng)絡IO以及文件IO
  • FileChannel
  • DatagramChannel
  • SocketChannel
  • ServerSocketChannel
• Buffer的主要實現(xiàn): 覆蓋了能通過IO發(fā)送的基本數(shù)據(jù)類型-byte,short,int,long,float,double,char
  • ByteBuffer
  • CharBuffer
  • DoubleBuffer
  • FloatBuffer
  • IntBuffer
  • LongBuffer
  • ShortBuffer
  • Java NIO中還有一個MappedByteBuffer, 用于表示內(nèi)存映射文件

Selector

• Selector允許單線程處理多個Channel:
  • 如果應用打開了多個連接通道,但是每個連接的數(shù)據(jù)流量都很低,使用Selector就會很方便
• 示例: 在一個單線程中使用一個Selector處理3個Channel
  
  在這里插入圖片描述
• 要使用Selector, 得向Selector注冊Channel, 然后調(diào)用Selector中的select() 方法 .
• 這個方法會一直阻塞到某個注冊的通道有事件就緒.一旦這個方法返回,線程就可以處理這些事件,比如新連接和數(shù)據(jù)接收等