Java NIO(一)概述
说明
java NIO是从java1.4开始引入的一个新的IO API,它支持面向缓冲区,基于通道的IO操作,它的核心是通道(channel),缓冲区(buffer),选择器(selector)
NIO与IO的区别
NIO | IO |
面向缓冲区 | 面向流 |
非阻塞IO | 阻塞IO |
选择器 | 无 |
面向流与面向缓冲
NIO和IO之间第一个最大的区别是,IO是面向流的,NIO是面向缓冲区的。面向流意味着每次从流中读取数据直到结束,没有被缓存在任何地方。另外,不能前后移动流中的数据,必须先把数据放入缓冲区才可移动
NIO读取数据会把数据放入缓冲区,需要时可移动数据,增加读取的灵活性,但是要该缓冲区是否包含所需要的数据,而且需确保数据写入缓冲区时,原来缓冲区里未被读取的数据不被覆盖
阻塞与非阻塞
java IO的各种流是阻塞的。这意味着,当线程调用read()或write()方法时,该线程被阻塞,直到读取完或写入完,该线程在此期间不会再进行任何其他操作
NIO的非阻塞模式,使一个线程从某个通道发送请求读取数据,但是只会得到目前可用的数据,如果没有数据则不会读取。所以直到数据变的可以读取之前,该线程可以干任何事情。非阻塞写也是一样的。线程请求写入一些数据到某通道,但不需要等待它完全写入,这个线程同时可以去做别的事情。线程通常将非阻塞IO的空闲时间用于在其它通道上执行IO操作,所以一个单独的线程现在可以管理多个输入和输出通道(channel)
数据处理
Name:mm
age:28
sex:man
使用IO处理上面的多行文本
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
String nameLine = reader.readLine();
String ageLine = reader.readLine();
String sexLine = reader.readLine();
请注意处理状态由程序执行多久决定。比如说一旦reader.readLine()方法返回,就知道文本已经读完,readLine()的阻塞直到整行读完。第一个readLine()返回,你知道这行包含名字信息,第二个readLine()返回,你知道这行包含年龄等。正如你可以看到,该处理程序仅在有新数据读入时运行,并知道每步的数据是什么。一旦正在运行的线程已处理过读入的某些数据,该线程不会再回退数据(大多如此)
NIO的数据处理则不同
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(100);
int bytesRead = inChannel.read(buffer);
第二行,从通道读取数据到ByteBuffer里。当这个方法调用返回时,你不知道你所要的数据是否包含在该缓冲区里。所以,想要知道缓冲区里是否有足够多的数据,就必须查看缓冲区。其结果是,在你知道所有数据都在缓冲区里之前,你必须检查几次缓冲区的数据。这不仅效率低下,而且可以使程序设计方案杂乱不堪
应用
NIO可让你只使用一个(或几个)单线程管理多个通道(网络连接或文件),但付出的代价是解析数据可能会比从一个阻塞流中读取数据更复杂
如果需要管理同时打开的成千上万个连接,这些连接每次只是发送少量的数据,例如聊天服务器,实现NIO的服务器可能是一个优势。同样,如果你需要维持许多打开的连接到其他计算机上,如P2P网络中,使用一个单独的线程来管理你所有出站连接,可能是一个优势
如果你有少量的连接使用非常高的带宽,一次发送大量的数据,也许典型的IO服务器实现可能非常契合
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