Java NIO

作者: 学不好语文的LJ码农 | 来源:发表于2016-12-05 16:28 被阅读76次

    以下内容整理自互联网,仅用于个人学习


    NIO介绍

    NIO是非阻塞的IO,主要由三个核心部分组成:

    • Channels
    • Buffers
    • Selectors

    标准的IO基于字节流和字符流进行操作的,而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中,或者从缓冲区写入通道也类似。

    Java NIO引入了选择器的概念,选择器用于监听多个通道的事件(比如:连接打开,数据到达)。因此,单个的线程可以监听多个数据通道。

    Channel和Buffer
    基本上,所有的IO和NIO都从一个Channel开始。Channel有点像流。数据可以从Channel读到Buffer中,也可以从Buffer写到Channel中。

    Java NIO的通道类似流,但又有些不同:

    • 既可以从通道中读取数据,又可以写数据到通道。但流的读写通常是单向的。
    • 通道可以异步的读写。
    • 通道的数据总是要先读到一个Buffer,或者总要从一个Buffer中写入。

    Channel主要有:

    • FileChannel 从文件中读取数据
    • 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

    这些通道涵盖了UDP和TCP网络IO,以及文件IO。

    Buffer主要有:

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

    这些Buffer覆盖了你能通过IO发送的基本数据类型:byte,short,int,long,float,double和char。

    Selector
    Selector允许单线程处理多个Channel。如果你的应用打开了多个连接(通道),但每一个连接的流量都很低,使用Selector就会很方便。
    例如,在一个聊天服务器中,要使用Selector,得向Selector注册Channel,然后调用它的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,事件可以是新连接进来,数据接送等。

    NIO的使用

    注册:

    //创建Selector对象
    Selector sel = Selector.open();
    //创建可选择通道,并配置为非阻塞模式
    ServerSocketChannel server = ServerSocketChannel.open();
    server.configureBlocking(false);
    
    //绑定通道到指定端口
    ServerSocket socket = server.socket();
    InetSocketAddress address = new InetSocketAddress(port);
    socket.bind(address);
    
    //向Selector中注册感兴趣的事件
    server.register(sel,SelectionKey.OP_ACCEPT);
    return sel;
    

    处理:

    try{
      while(true){
    //该调用会阻塞,直到至少有一个事件发生
        selector.select();
        Set<SelectionKey> keys = selector.selectedKeys();
        Iterator<SelectionKey> iter =       keys.iterator();
        while(iter.hasNext()){
          SelectionKey key = (SelectionKey)iter.next();
          iter.remove();
          process(key);
        }
      }
    }catch(IOExceptione){
      e.printStackTrace();
    }
    

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