Java NIO

NIO基本介绍

• Java NIO: Java New IO
  • 是一个可以替代标准Java IO API的IO API
  • Java NIO提供了与标准IO不同的工作方式

通道和缓冲区

• 通道和缓冲区: Channels and Buffers
  • 标准IO是基于字节流和字符流进行操作的
  • NIO是基于通道Channel和缓冲区Buffer进行操作:
    • 数据总是从通道读取到缓冲区
    • 数据总是从缓冲区写入到通道

非阻塞IO

• 非阻塞IO: Non-blocking IO
  • Java NIO可以非阻塞地使用IO:
    • 当线程从通道读取数据到缓冲区时,线程还可以进行其余操作;当数据被写入到缓冲区时,线程也可以进行其余操作
    • 当数据从缓冲区写入到通道时,线程也可以进行其余操作

选择器

• 选择器: Selectors
  • 用于监听多个通道的事件. 比如连接打开,数据到达
  • 单个线程可以监听多个数据通道

NIO核心组件

• Java NIO的核心组件:
  • Channels
  • Buffers
  • Selectors

Channel和Buffer

• 所有的IO在NIO中都是从一个Channel开始的
• Channel类似数据流:
  • 数据可以从Channel读到Buffer中
  • 数据也可以从Buffer读到Channel中
• Channel的主要实现: 涵盖了UDP和TCP网络IO以及文件IO
  • FileChannel
  • DatagramChannel
  • SocketChannel
  • ServerSocketChannel
• Buffer的主要实现: 覆盖了能通过IO发送的基本数据类型-byte,short,int,long,float,double,char
  • ByteBuffer
  • CharBuffer
  • DoubleBuffer
  • FloatBuffer
  • IntBuffer
  • LongBuffer
  • ShortBuffer
  • Java NIO中还有一个MappedByteBuffer, 用于表示内存映射文件

Selector

• Selector允许单线程处理多个Channel:
  • 如果应用打开了多个连接通道,但是每个连接的数据流量都很低,使用Selector就会很方便
• 示例: 在一个单线程中使用一个Selector处理3个Channel
  
  在这里插入图片描述
• 要使用Selector, 得向Selector注册Channel, 然后调用Selector中的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,比如新连接和数据接收等