Java NIO工做機制簡介

前言

本博客只簡單介紹NIO的原理實現和基本工做流程html

I/O和NIO的本質區別

NIO將填充和提取緩衝區的I/O操做轉移到了操做系統java

I/O 以流的方式處理數據,而 NIO 以緩衝區的方式處理數據;IO是阻塞的,NIO是非阻塞的,直到有數據被讀取或者數據徹底寫入時,IO線程纔開始執行操做,而NIO在如何狀況都是非阻塞的數組

通道(Channel)和緩衝區(Buffer)

NIO三個核心對象:通道(Channel)、緩衝區(Buffer)和選擇器(Selector)服務器

緩衝區只暫時儲存數據,通道用於讀取和寫入操做,做用至關於IO流,與IO流不一樣的是通道是雙向的。網絡

NIO操做中,從通道讀取的數據必須先放在緩衝區中,發送給通道的數據也先放在緩衝區中。spa

NIO通道

通道:通道是一個對象,能夠經過它讀取和寫入數據,能夠理解爲是對原I/O包中的流的模擬。操作系統

通道和流的區別在於通道是雙向。通道能夠用於讀、寫或者同時用於讀寫,而流只有一個方向,即一個流必須是InputStream的子類或者OutputStream的子類。線程

  • FileChannel:從文件中讀寫數據。
  • DatagramChannel:能經過UDP讀寫網絡中的數據。
  • SocketChannel:能經過TCP讀寫網絡中的數據。
  • ServerSocketChannel:能夠監聽新進來的TCP鏈接,像Web服務器那樣。對每個新進來的鏈接都會建立一個Socke Channel。

NIO緩衝區

緩衝區:緩衝區實質上是一個數組。最經常使用的緩衝區類型是ByteBuffer,對應Java的基本類型都有一種緩衝區區code

緩衝區類型:htm

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

NIO選擇器

選擇器(Selector):選擇器用於監聽多個通道的事件。Selector容許單線程處理多個 Channel。也就是說能夠註冊多個通道,使用同一個選擇器,只要開一條線程就能夠執行

NIO讀寫操做

NIO讀取過程:先建立一個緩衝區,通道讀取數據放在這個緩衝區

graph LR

Channel-->Buffer

NIO寫入過程:也是先建立一個緩衝區,裏面有儲存數據的話,將這些數據發給管道執行寫入操做

graph LR
Buffer-->Channel

文件讀取操做 讀取文件過程:從FileInputStream獲取Channel,建立Buffer,將數據從Channel讀到Buffer中

//從FileInputStream獲取通道
FileInputStream fis = new FileInputStream( "readandshow.txt" );
FileChannel fc = fis.getChannel();
//建立緩衝區
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate( 1024 );
//將數據從通道讀到緩衝區
fc.read( buffer );

文件寫入過程

FileOutputStream fout=new FileOutputStream("write.txt");
FileChannel fc=fout.getChannel();
ByteBuffer buffer=ByteBuffer.allocate(1024);
for (int i=0; i<data.length; i++) {
      buffer.put(data[i]);
}
buffer.flip();
fc.write(buffer);

附錄: NIO入門 NIO系列教程

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