Java的 IO 與 NIO

NIO 是爲了彌補 IO 操做的不足而誕生的。主要特徵是管道（channel）、緩衝（Buffer）、選擇器（Selector）。

 

channel

至關於傳統 IO 中的流，到任何目的地的數據都要經過一個 channel 對象。Buffer 實際是一個容器對象。

 

Buffer

八大基本數據類型，除了 Boolean ，都有緩衝區類型：基本類型+Buffer。

 

Selector

選擇器用於監聽多個管道的事件。

傳統的阻塞 IO 能夠很方便知道何時讀寫，對非阻塞 IO 通道，能夠用選擇器，知道管道準備好了。

 

上面是 NIO 的幾個特徵的概論，那麼 NIO 與 IO 之間的優缺點是什麼？

區別是有兩點：

1. IO 是面向流的，NIO 是面向塊的。
2. IO 是阻塞的，NIO 是非阻塞的。

 

首先解釋第一點，IO 面向流是一字節一字節的處理和操做。一個輸入和輸出流都是一個字節進行。致使了字節的輸入和輸出效率不高。

NIO 面向快，生產與消費都是一個數據快，相比於按字節處理數據要快得多。同時 NIO 採用了「預讀」的方式，當你讀取一部分數據時，它會猜想你下一步要讀那些數據，提早緩存下來。

第二點，IO 是阻塞的，當一個線程調用 read或者 write 時，線程被阻塞，只要等數據讀完或者寫完，線程才能再次被調用。

NIO ，使用一個線程發送讀取數據，沒有獲得響應以前，線程是空閒的。此時線程能夠去執行其餘任務。

NIO 的缺點是，由於 NIO 是面向緩存區操做，每次處理都是在緩衝區中處理的，問題是每次操做都必須判斷緩衝區中的數據是否已經處理完整，由於只讀取一部分的數據進行處理，是沒有意義的，因此每次數據處理以前都要檢測緩衝區數據。

 

NIO 與 IO 的應用場景

NIO：同時打開上萬鏈接，這些鏈接只會發送少許的數據，選擇 NIO 更合適。

IO：少許鏈接，每一個鏈接發送大量數據，選擇傳統 IO 更合適，

判斷依據是數據處理的響應時間、檢測緩衝區數據的時間。

 

有一個網友講的生動的例子：

之前的流老是堵塞的，一個線程只要對它進行操做，其它操做就會被堵塞，也就至關於水管沒有閥門，你伸手接水的時候，無論水到了沒有，你就都只能耗在接水（流）上。

nio的Channel的加入，至關於增長了水龍頭（有閥門），雖然一個時刻也只能接一個水管的水，但依賴輪換策略，在水量不大的時候，各個水管裏流出來的水，均可以獲得妥

善接納，這個關鍵之處就是增長了一個接水工，也就是Selector，他負責協調，也就是看哪根水管有水了的話，在當前水管的水接到必定程度的時候，就切換一下：臨時關上當

前水龍頭，試着打開另外一個水龍頭（看看有沒有水）。

當其餘人須要用水的時候，不是直接去接水，而是事前提了一個水桶給接水工，這個水桶就是Buffer。也就是，其餘人雖然也可能要等，但不會在現場等，而是回家等，能夠作

其它事去，水接滿了，接水工會通知他們。

這其實也是很是接近當前社會分工細化的現實，也是統分利用現有資源達到併發效果的一種很經濟的手段，而不是動不動就來個並行處理，雖然那樣是最簡單的，但也是最浪費資源的方式。