Java Nio详解

Java NIO (New IO) 是 Java 的替代 IO API，意味着标准 Java IO和Java Networking API 的替代品。Java NIO 提供了与传统 IO API 不同的 IO 编程模型。注意：有时 NIO 被声称是指Non-blocking IO。然而，这并不是原本的意思。此外，NIO API 的某些部分实际上是阻塞的——例如文件 API——所以标签“非阻塞”会有点误导。

Java NIO：非阻塞 IO

Java NIO 使您能够进行非阻塞 IO。例如，线程可以要求通道将数据读入缓冲区。当通道将数据读入缓冲区时，线程可以做其他事情。一旦数据被读入缓冲区，线程就可以继续处理它。将数据写入通道也是如此。

Java NIO：通道和缓冲区

在标准 IO API 中，您使用字节流和字符流。在 NIO 中，您使用通道和缓冲区。数据总是从通道读入缓冲区，或从缓冲区写入通道。

Java NIO：选择器

Java NIO 包含“选择器”的概念。选择器是一个对象，可以监视多个通道的事件(例如：连接打开、数据到达等)。因此，单个线程可以监视多个通道的数据。

Java NIO 概述

Java NIO 由以下核心组件组成：

频道

缓冲器

选择器

Java NIO 有比这些更多的类和组件，但在我看来Channel，Buffer 和Selector构成了 API 的核心。其余的组件，例如 Pipe和FileLock只是与三个核心组件一起使用的实用程序类。因此，我将在本 NIO 概述中重点介绍这三个组件。其他组件在本教程其他地方的其自己的文本中进行了解释。请参阅本页右上角的菜单。

通道和缓冲区

通常，NIO 中的所有 IO 都以Channel. AChannel有点像流。从Channel数据中可以读入一个Buffer. 数据也可以从 aBuffer写入 a Channel。这是一个例子：

Java NIO：Channels将数据读入Buffers，Buffers将数据写入Channels

有几种Channel和Buffer类型。Channel以下是Java NIO 中的主要实现列表：

文件频道

数据报频道

套接字通道

服务器套接字通道

如您所见，这些通道涵盖了 UDP + TCP 网络 IO 和文件 IO。

这些类也有一些有趣的接口，但为了简单起见，我将把它们排除在 Java NIO 概述之外。在本 Java NIO 教程的其他文本中，将在相关的地方对它们进行解释。

Buffer以下是Java NIO 中的核心实现列表：

字节缓冲区

字符缓冲区

双缓冲

浮动缓冲区

整数缓冲区

长缓冲区

短缓冲

这些Buffer涵盖了您可以通过 IO 发送的基本数据类型：byte、short、int、long、float、double 和 characters。

Java NIO 还有一个MappedByteBuffer与内存映射文件一起使用的。不过，我将把它Buffer排除在概述之外。

选择器

ASelector允许单个线程处理多个Channel's。如果您的应用程序打开了许多连接(通道)，但每个连接上的流量很低，这会很方便。例如，在聊天服务器中。

这是使用 aSelector处理 3的线程的图示Channel：

要使用 a Selector，您可以使用它注册Channel's。然后你称之为 select()方法。此方法将阻塞，直到有一个已注册通道的事件准备好。一旦方法返回，线程就可以处理这些事件。事件的示例是传入连接、接收到的数据等。

通过上述介绍，相信大家对Java Nio已经有所了解，大家如果想了解更多相关知识，可以关注一下动力节点的Java基础教程，里面有更丰富的知识等着大家去学习，希望对大家能够有所帮助。