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Java nio 概述

2017-03-02 20:38 369 查看
Java nio 全称Java new io,是jdk1.4里提供的api。

Java nio 与 io最主要的区别


1、读写方式

Io是面向流的,只能在一个方向上移动,一个输入流(inputStream)一个输出流(outputStream),需要从流中读一个或多个字节,直到读取完所有的字节。
Nio是面向缓冲的,可以双向,无论是读写,数据都会被先放到一个缓冲区


2.阻塞与非阻塞

Io流是阻塞的,当一个线程调用read()或write()时,直到被read或write完成,在此期间,该线程处于等待阻塞模式,不干任何其他事情。
Nio 是非阻塞的,当一个线程从通道发出读/写的请求的时候,数据会被先放到缓冲区里,而不需要等待全部读写完成,在此期间,这个线程可以去做别的事情,通常在空闲时候会执行其他通道上的io操作,一个线程可以管理多个通道

 

 

 


Nio核心概念:

 


Buffer (缓冲区),Channel(通道),Selector(选择器)

 

Buffer

 

前面已经提到,Nio是面向缓冲区的,所有的读写都要先放到缓冲区。

 

所有的缓冲区类型都继承于抽象类Buffer,最常用的是Bytebuffer, java基础类基本上都有相应的buffer类来一一对应,类继承关系图如下:



Channel

通道和io的流类似,主要区别为:通道是双向的,可读可写,io流是单向的,只能读或写,而且操作通道不会直接从通道中写入或读取数据,都是由通道将数据放入缓冲区(buffer)中。

最常用的通道:

Filechannel 读取/写入 文件数据

Socketchannel TCP协议的socket 读写数据

Datagramchannel UDP协议读写数据

下面是客服端发送读或写的请求过程,



用Filechannel 往文件中读取和写入数据的简单例子

读取文件内容:

public static void main(String[] args) {  

        FileInputStream fin = null;  

        try {  

            fin = new FileInputStream("c:\\nio.txt");  

        } catch (FileNotFoundException e) {  

            e.printStackTrace();  

        }  

        // 获取通道  

        FileChannel fc = fin.getChannel();  

  

        // 创建缓冲区  

        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);  

  

        // 读取数据到缓冲区  

        try {  

            fc.read(buffer);  

        } catch (IOException e) {  

            e.printStackTrace();  

        }  

  

        buffer.flip();  

  

        while (buffer.remaining() > 0) {  

            byte b = buffer.get();  

            System.out.print(((char) b));  

        }  

        try {  

            fin.close();  

        } catch (IOException e) {  

            e.printStackTrace();  

        }  

          

    }  

写入文件内容:

public static void main(String[] args) {  

        File file = new File("c:\\nio.txt");   

        FileOutputStream outputStream = null;  

        try {  

            outputStream = new FileOutputStream(file);  

        } catch (FileNotFoundException e1) {  

            e1.printStackTrace();  

        }   

        FileChannel channel = outputStream.getChannel();   

        ByteBuffer bufferWrite = ByteBuffer.allocate(1024);   

        String string = "hello nio...";   

        bufferWrite.put(string.getBytes());   

        //这里必须调用flip(),先读取数据到Buffer,再从Buffer中读取数据。  

        bufferWrite.flip();  

        try {  

            channel.write(bufferWrite);  

            channel.close();   

            outputStream.close();   

        } catch (IOException e1) {  

            e1.printStackTrace();  

        }   

    }  

Select 

Select 能检测到注册的所有通道上是否有读写请求,当有请求的时候才会进行读写,一个线程管理了多个通道,避免了多线程切换导致的开销,也不用去维护多个线程,操作原理如下图



这里介绍了javaio和nio的区别,以及nio的主要概念,还有简单的nio读写文件数据的例子,对nio就不做深入了。

有兴趣的同学可以看Jakob Jenkov的系列文章,http://tutorials.jenkov.com/java-nio/index.html

接下来会分享nio框架netty的一些学习心得,以及netty在实际项目架构中的使用
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