疯狂Java学习笔记(58)-----------NIO概述

举报
brucexiaogui 发表于 2021/12/30 00:21:32 2021/12/30
【摘要】 疯狂Java学习笔记(58)-----------NIO概述 Java NIO:NIO概述   在上一篇博文中讲述了几种IO模型,现在我们开始进入Java NIO编程主题。NIO是Java 4里面提供的新的API,目的是用来解决传统IO的问题。本文下面分别从Java NIO的几个基础概念介绍起。   以下是本文的目录大纲:   一.N...

疯狂Java学习笔记(58)-----------NIO概述

Java NIO:NIO概述

  在上一篇博文中讲述了几种IO模型,现在我们开始进入Java NIO编程主题。NIO是Java 4里面提供的新的API,目的是用来解决传统IO的问题。本文下面分别从Java NIO的几个基础概念介绍起。

  以下是本文的目录大纲:

  一.NIO中的几个基础概念

  二.Channel

  三.Buffer

  四.Selector

  

一.NIO中的几个基础概念

  在NIO中有几个比较关键的概念:Channel(通道),Buffer(缓冲区),Selector(选择器)。

  首先从Channel说起吧,通道,顾名思义,就是通向什么的道路,为某个提供了渠道。在传统IO中,我们要读取一个文件中的内容,通常是像下面这样读取的:

 

      
  1. publicclass Test {
  2. publicstatic void main(String[] args) throws IOException {
  3. File file =new File("data.txt");
  4. InputStream inputStream =new FileInputStream(file);
  5. byte[] bytes =new byte[1024];
  6. inputStream.read(bytes);
  7. inputStream.close();
  8. }
  9. }

  这里的InputStream实际上就是为读取文件提供一个通道的。

  因此可以将NIO 中的Channel同传统IO中的Stream来类比,但是要注意,传统IO中,Stream是单向的,比如InputStream只能进行读取操作,OutputStream只能进行写操作。而Channel是双向的,既可用来进行读操作,又可用来进行写操作。

  Buffer(缓冲区),是NIO中非常重要的一个东西,在NIO中所有数据的读和写都离不开Buffer。比如上面的一段代码中,读取的数据时放在byte数组当中,而在NIO中,读取的数据只能放在Buffer中。同样地,写入数据也是先写入到Buffer中。

  下面介绍一下NIO中最核心的一个东西:Selector。可以说它是NIO中最关键的一个部分,Selector的作用就是用来轮询每个注册的Channel,一旦发现Channel有注册的事件发生,便获取事件然后进行处理。

  比如看下面的这个例子:

   

  用单线程处理一个Selector,然后通过Selector.select()方法来获取到达事件,在获取了到达事件之后,就可以逐个地对这些事件进行响应处理。

二.Channel

  在前面已经提到,Channel和传统IO中的Stream很相似。虽然很相似,但是有很大的区别,主要区别为:通道是双向的,通过一个Channel既可以进行读,也可以进行写;而Stream只能进行单向操作,通过一个Stream只能进行读或者写;

  以下是常用的几种通道:

  • FileChannel
  • SocketChanel
  • ServerSocketChannel
  • DatagramChannel

  通过使用FileChannel可以从文件读或者向文件写入数据;通过SocketChannel,以TCP来向网络连接的两端读写数据;通过ServerSocketChanel能够监听客户端发起的TCP连接,并为每个TCP连接创建一个新的SocketChannel来进行数据读写;通过DatagramChannel,以UDP协议来向网络连接的两端读写数据。

  下面给出通过FileChannel来向文件中写入数据的一个例子:


      
  1. publicclass Test {
  2. publicstatic void main(String[] args) throws IOException {
  3. File file =new File("data.txt");
  4. FileOutputStream outputStream =new FileOutputStream(file);
  5. FileChannel channel = outputStream.getChannel();
  6. ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
  7. String string ="java nio";
  8. buffer.put(string.getBytes());
  9. buffer.flip(); //此处必须要调用buffer的flip方法
  10. channel.write(buffer);
  11. channel.close();
  12. outputStream.close();
  13. }
  14. }

 通过上面的程序会向工程目录下的data.txt文件写入字符串"java nio",注意在调用channel的write方法之前必须调用buffer的flip方法,否则无法正确写入内容,至于具体原因将在下篇博文中具体讲述Buffer的用法时阐述。

三.Buffer

  Buffer,故名思意,缓冲区,实际上是一个容器,是一个连续数组。Channel提供从文件、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。具体看下面这张图就理解了:

  上面的图描述了从一个客户端向服务端发送数据,然后服务端接收数据的过程。客户端发送数据时,必须先将数据存入Buffer中,然后将Buffer中的内容写入通道。服务端这边接收数据必须通过Channel将数据读入到Buffer中,然后再从Buffer中取出数据来处理。

  在NIO中,Buffer是一个顶层父类,它是一个抽象类,常用的Buffer的子类有:

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

  如果是对于文件读写,上面几种Buffer都可能会用到。但是对于网络读写来说,用的最多的是ByteBuffer。

  关于Buffer的具体使用以及它的limit、posiion和capacity这几个属性的理解在下一篇文章中讲述。

四.Selector

  Selector类是NIO的核心类,Selector能够检测多个注册的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响应处理。这样一来,只是用一个单线程就可以管理多个通道,也就是管理多个连接。这样使得只有在连接真正有读写事件发生时,才会调用函数来进行读写,就大大地减少了系统开销,并且不必为每个连接都创建一个线程,不用去维护多个线程,并且避免了多线程之间的上下文切换导致的开销。

  与Selector有关的一个关键类是SelectionKey,一个SelectionKey表示一个到达的事件,这2个类构成了服务端处理业务的关键逻辑。

  关于Selector类的具体使用将在后续文章中阐述。

 

本文转自:http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3919162.html

  参考资料:

  http://blog.csdn.net/wuxianglong/article/details/6604817

  http://www.360doc.com/content/12/0515/11/1542811_211144310.shtml

  http://www.iteye.com/topic/834447

  http://weixiaolu.iteye.com/blog/1479656

  http://ifeve.com/overview/

转载自:https://blog.csdn.net/u011225629/article/details/46241981

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

原文链接:brucelong.blog.csdn.net/article/details/79989144

【版权声明】本文为华为云社区用户转载文章,如果您发现本社区中有涉嫌抄袭的内容,欢迎发送邮件进行举报,并提供相关证据,一经查实,本社区将立刻删除涉嫌侵权内容,举报邮箱: cloudbbs@huaweicloud.com
  • 点赞
  • 收藏
  • 关注作者

评论(0

0/1000
抱歉,系统识别当前为高风险访问,暂不支持该操作

全部回复

上滑加载中

设置昵称

在此一键设置昵称,即可参与社区互动!

*长度不超过10个汉字或20个英文字符,设置后3个月内不可修改。

*长度不超过10个汉字或20个英文字符,设置后3个月内不可修改。