NIO

1.I/O模型说明

  • 简单理解:通过什么方式去发送和接收属性
  • java支持3中网络编程模型I/O模式:BIO (同步阻塞)、 NIO(同步非阻塞)、 AIO(异步非阻塞)

2.NIO
同步非阻塞,服务器实现模式为一个线程处理多个请求(连接),即客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上,多路复用器轮询到连接有 I/O 请求就进行处理,jdk1.4之后开始支持,一个线程可以处理多个读写

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NIO介绍:

  • NIO 有三大核心部分:Channel(通道),Buffer(缓冲区), Selector(选择器)
  • NIO是 面向缓冲区编程的。数据读取到一个缓冲区中,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,使用它可以提供非阻塞式的高伸缩性网络
  • . Java NIO 的非阻塞模式,使一个线程从某通道发送请求或者读取数据,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,所以直至数据变的可以读取之前,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。通俗理解:NIO 是可以做到用一个线程来处理多个操作的。假设有 10000 个请求过来,根据实际情况,可以分配50 或者 100 个线程来处理。不像之前的阻塞 IO 那样,非得分配 10000 个

NIO和 BIO的比较

  • BIO 以流的方式处理数据,而 NIO 以缓冲区的方式处理数据,缓冲区 I/O 的效率比流 I/O 高很多
  • BIO 是阻塞的,NIO则是非阻塞的
  • BIO 基于字节流和字符流进行操作,而 NIO 基于 Channel(通道)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(选择器)用于监听多个通道的事件(比如:连接请求, 数据到达等),因此使用单个线程就可以监听多个客户端通道

缓冲区Buffer
缓冲区本质上是一个可以读写数据的内存块,可以理解成是一个数组,该对象提供了一组方法,可以更轻松地使用内存块,缓冲区对象内置了一些机制,能够跟踪和记录缓冲区的状态变化情况。Channel 提供从网络读取数据的渠道,但是读取或写入的数据都必须经由 Buffer

通道Channel
通常来说NIO中的所有IO都是从 Channel(通道) 开始的。NIO 的通道类似于流,但有些区别如下:

  1. 通道可以读也可以写,流一般来说是单向的(只能读或者写,所以之前我们用流进行IO操作的时候需要分别创建一个输入流和一个输出流)
  2. 通道可以异步读写
  3. 通道总是基于缓冲区Buffer来读写

选择器Selector
可以用一个线程,处理多个的客户端连接,就会使用到NIO的Selector(选择器). Selector 能够检测
多个注册的服务端通道上是否有事件发生,如果有事件发生,便获取事件然后针对每个事件进行相应的处理。这样就可以只用一个单线程去管理多个通道,也就是管理多个连接和请求

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