二十四、JAVA的NIO和IO的区别

2022-11-01 16:24:19

一、JAVA的NIO和IO

1、NIO：面向缓冲区（buffer）（分为非阻塞模式IO和阻塞模式IO）组成部分：Channels管道，Buffers缓冲区，Selectors选择器

2、IO：面向流（Stream）（阻塞的IO）

面向流：当一个线程调用read() 或 write()时，线程被阻塞，直到有一些数据被读取，或数据完全写入。该线程在此期间不能再干任何事情了。流就像一根水管从操作系统的缓存中读取数据，而且只能顺序从流中读取数据，如果需要跳过一些字节或者再读取已经读过的字节，你必须将从流中读取的数据先缓存起来。

面向缓冲区：数据是先被读/写到buffer中的，根据需要你可以控制读取什么位置的数据。这在处理的过程中给用户多了一些灵活性，然而，你需要额外做的工作是检查你需要的数据是否已经全部到了buffer中，如果你还需要保证当有更多的数据进入buffer中时，buffer中未处理的数据不会被覆盖就行。

注：所有的JAVA的IO流都是阻塞的，JAVA NIO的阻塞模式NIO除了使用buffer存储数据以外和JAVA IO基本没区别。

JAVA NIO的非阻塞模式允许一条线程从管道channel中读取数据，通过返回值来判断buffer中是否有数据，如果没有数据，NIO不糊阻塞，不阻塞这个线程就意味着这个线程可以去做其他的事情，过一段时间再回来判断有没有数据。

JAVA NIO的写入也是如此，一个线程将buffer中的数据写入管道channel中，它不会等待数据全部写完才会返回，而是调用完write()方法就会继续向下执行。

二、JAVA NIO的Selectors（选择器）

　　选择器（Selectors）允许一个线程去监控多个channels的输入，也就是说可以在一个selector上注册多个管道channel，然后通过调用selector的select()方法判断是否有新的连接进来或者已经在selector上注册的channel是否有数据进入。selector的机制让一个线程挂你多个管道变简单。

//创建选择器

Selector selector=Selector.open();

//注册通道Channel

//与选择器Selector一块使用的时候，Channel必须是非阻塞模式。

channel.configureBlocking(false);

//第二个参数：Selector监听channel时所作的事件

//SelectionKey.OP_CONNECT/SelectionKey.OP_ACCEPT/SelectionKey.OP_READ/SelectionKey.OP_WRITE

SelectionKey key=channel.register(selector,SelectionKey.OP_READ);

//SelectionKey包含了interest集合，ready集合，Channel，Selector的对象。

int interestSet=key.interestOps();

总结：NIO允许用一个单独的线程或者几个线程管理很多个管道（channels），只是程序的处理会比JAVA IO更加复杂。

一般来说，你如果只有少量的连接但是每个连接都会占有很高的带宽，同时发送很多的数据，传统的JAVA IO会更好。

一般来说，如果你需要同时管理成千上万的连接，但是每个连接只是发送少量的数据，选择JAVA NIO会更好，比如一个聊天服务器，使用NIO更好。

三、JAVA NIO的Channel管道

主要包括了UDP,TCP,SOCKET等网络IO,以及File文件IO

FileChannel　　DatagramChannel　　SocketChannel　　ServlerSocketChannel

读取数据：

int bytesRead=inChannel.read(buf);

写入数据：

int bytesWrite=inChannel.write(buf);

/*SocketChannel通道*/

//建立SocketChannel通道

SocketChannel socketChannel=SocketChannel.open();

socketChannel.connect(new IntSocketAddress("LOL.exe",10));

//读取数据

ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(20);

int bytesRead=socketChannel.read(buf);

//写入数据

String data="HelloWorld"+System.currentTimeMills();

ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(20);

buf.clear();//清空整个缓冲区。

buf.put(data.getBytes());//写入数据

buf.flip();//将Buffer从写入模式切换到读取模式

while(buf.hasRemaining()){

    socketChannel.write(buf);

}

四、JAVA NIO的Buffer缓冲区

主要包括了读基本数据类型的实现Buffer

ByteBuffer　　CharBuffer　　DoubleBuffer　　FloatBuffer　　IntBuffer　　LongBuffer　　ShortBuffer

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