NIO初探

NIO的前世此生

NIO又叫NonBlockingI/O，即非阻塞I/O。以此對應的，有一個更常見的IO（BIO），又叫Blocking I/O,即阻塞IO，兩種都爲Java的IO實現方案。

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NIO/BIO 阻塞與非阻塞

以客戶端鏈接服務器爲例，服務器須要獲取客戶端的鏈接，即Socket，傳統I/O若是沒有獲取到鏈接則一直阻塞，知道拿到爲止，即函數：

\[ accept() \]

而NIO則採用一種沒有鏈接則直接返回的非阻塞方式進行客戶端鏈接獲取。

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NIO基本模型

BIO以Stream爲傳遞的基本單位，將各種數據裝換爲Stream進行傳遞寫入，而NIO引入了Buffer和Channel的理念，將數據寫入Buffer，以Buffer爲載體，在Channel中傳遞，下面來看看官方文檔對其的定義：

Buffer
特定的基本類型數據的容器，Buffer是特定的基本類型的線性、有序序列的集合，其含有三個參數：capacity、limit和position。

capacity :標示Buffer全部能承載的最大類型數量，其不會爲負也不會改變；
limit :是第一個不該該不被讀寫的元素的索引，其不會爲負也不會大於capacity;
position :是下一個應該被讀寫元素的索引，其不會爲負也不會大於limit
除此以外：對於每一個非布爾基元類型，這個類有一個子類，好比：ByteBuffer, CharBuffer, DoubleBuffer, FloatBuffer, IntBuffer, LongBuffer, ShortBuffer

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Channel
I/O操做的鏈接。通道表示對實體的開放鏈接，例如硬件設備、文件、網絡套接字，或可執行一個或多個不一樣I/O操做的程序組件，例如讀取或寫入。
通道不是打開就是關閉。通道在建立時是打開的，一旦關閉，它將保持關閉狀態。一旦通道被關閉，任何試圖在其上調用I/O操做的嘗試都會致使一個ClosedChannelException被拋出。通道是否打開能夠經過調用其isOpen方法進行測試。

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NIO 應用場景

• Socket網絡服務
  利用SocketChannel，Buffer，Selector等類構建一個經過輪詢方式，以請求對應線程的服務端的I/O服務。

• Files 文件類的操做
  一般咱們利用傳統I/O處理文件，須要使用FileInputStream、FileOutputStream來進行文件處理，而NIO的Files和Path二者結合起來就能夠處理不少文件相關的操做，如copy()、write() 等。有現成的函數能夠調用，而不用再在流轉化上花費更多的時間。
  與此同時，NIO對文件系統，目錄等的迭代也有相關具體實現。

詳情請參考 API文檔： Java™ Platform
Standard Ed. 8