NIO系列之工作机制简介

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yd_273762914 发表于 2020/12/02 22:21:15 2020/12/02
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【摘要】 前言 本博客只简单介绍NIO的原理实现和基本工作流程 I/O和NIO的本质区别 NIO将填充和提取缓冲区的I/O操作转移到了操作系统 I/O 以流的方式处理数据,而 NIO 以缓冲区的方式处理数据;IO是阻塞的,NIO是非阻塞的,直到有数据被读取或者数据完全写入时,IO线程才开始执行操作,而NIO在如何情况都是非阻塞的 通道(Channel)和缓冲区(Buff...

前言

本博客只简单介绍NIO的原理实现和基本工作流程

I/O和NIO的本质区别

NIO将填充和提取缓冲区的I/O操作转移到了操作系统

I/O 以流的方式处理数据,而 NIO 以缓冲区的方式处理数据;IO是阻塞的,NIO是非阻塞的,直到有数据被读取或者数据完全写入时,IO线程才开始执行操作,而NIO在如何情况都是非阻塞的

通道(Channel)和缓冲区(Buffer)

NIO三个核心对象:通道(Channel)、缓冲区(Buffer)和选择器(Selector)

缓冲区只暂时储存数据,通道用于读取和写入操作,作用相当于IO流,与IO流不同的是通道是双向的。

NIO操作中,从通道读取的数据必须先放在缓冲区中,发送给通道的数据也先放在缓冲区中。

NIO通道

通道:通道是一个对象,可以通过它读取和写入数据,可以理解为是对原I/O包中的流的模拟。

通道和流的区别在于通道是双向。通道可以用于读、写或者同时用于读写,而流只有一个方向,即一个流必须是InputStream的子类或者OutputStream的子类。

  • FileChannel:从文件中读写数据。
  • DatagramChannel:能通过UDP读写网络中的数据。
  • SocketChannel:能通过TCP读写网络中的数据。
  • ServerSocketChannel:可以监听新进来的TCP连接,像Web服务器那样。对每一个新进来的连接都会创建一个Socke Channel。

NIO缓冲区

缓冲区:缓冲区实质上是一个数组。最常用的缓冲区类型是ByteBuffer,对应Java的基本类型都有一种缓冲区区

缓冲区类型:

  • ByteBuffer
  • CharBuffer
  • ShortBuffer
  • IntBuffer
  • LongBuffer
  • FloatBuffer
  • DoubleBuffer

NIO选择器

选择器(Selector):选择器用于监听多个通道的事件。Selector允许单线程处理多个 Channel。也就是说可以注册多个通道,使用同一个选择器,只要开一条线程就可以执行

NIO读写操作

NIO读取过程:先创建一个缓冲区,通道读取数据放在这个缓冲区

graph LR

Channel-->Buffer

  
 

NIO写入过程:也是先创建一个缓冲区,里面有储存数据的话,将这些数据发给管道执行写入操作

graph LR
Buffer-->Channel

  
 

文件读取操作
读取文件过程:从FileInputStream获取Channel,创建Buffer,将数据从Channel读到Buffer中

//从FileInputStream获取通道
FileInputStream fis = new FileInputStream( "readandshow.txt" );
FileChannel fc = fis.getChannel();
//创建缓冲区
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate( 1024 );
//将数据从通道读到缓冲区
fc.read( buffer );

  
 

文件写入过程

FileOutputStream fout=new FileOutputStream("write.txt");
FileChannel fc=fout.getChannel();
ByteBuffer buffer=ByteBuffer.allocate(1024);
for (int i=0; i<data.length; i++) { buffer.put(data[i]);
}
buffer.flip();
fc.write(buffer);

  
 

附录:
NIO入门
NIO系列教程

文章来源: smilenicky.blog.csdn.net,作者:smileNicky,版权归原作者所有,如需转载,请联系作者。

原文链接:smilenicky.blog.csdn.net/article/details/79855294

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