Java NIO(New IO)是一个可以替代标准Java IO API的IO API(从Java 1.4开始),Java NIO提供了与标准IO不同的IO工作方式。NIO可以理解为非阻塞IO,传统的IO的read和write只能阻塞执行,线程在读写IO期间不能干其他事情,比如调用socket.read()时,如果服务器一直没有数据传输过来,线程就一直阻塞,而NIO中可以配置socket为非阻塞模式。
Java NIO是在jdk1.4开始使用的,它既可以说成“新I/O”,也可以说成非阻塞式I/O。
下面是java NIO的工作原理:
1.由一个专门的线程来处理所有的IO事件,并负责分发。
2.事件驱动机制:事件到的时候触发,而不是同步的去监视事件。
3.线程通讯:线程之间通过wait,notify等方式通讯。保证每次上下文切换都是有意义的。减少无谓的进程切换。
阅读过一些资料之后,下面贴出我理解的java NIO的工作原理图:
(注:每个线程的处理流程大概都是读取数据、解码、计算处理、编码、发送响应。)
Java NIO的服务端只需启动一个专门的线程来处理所有的IO事件,这种通信模型是怎么实现的呢?我们一起来探究它的奥秘吧。java NIO采用了双向通道(channel)进行数据传输,而不是单向的流(stream),在通道上可以注册我们感兴趣的事件。一共有以下四种事件:
事件名对应值:
服务端接收客户端连接事件 SelectionKey.OP_ACCEPT(16)
客户端连接服务端事件 SelectionKey.OP_CONNECT(8)
读事件 SelectionKey.OP_READ(1)
写事件 SelectionKey.OP_WRITE(4)
在NIO中有三大核心组件:Channel,Buffer,Selector,传统的IO面向流的,每次可以从流中读取一个或多个字节,只能向后读取,不能向前移动,NIO是面向缓冲区的,把数据读到一个缓冲区中,可以在缓冲区中向前/向后移动,增加了程序的灵活性。在NIO中,所有的数组都需要通过Channel传输,通道可以直接将一块数据映射到内存中。Channel是双向的,不仅可以读取数据,还能保存数据,程序不能直接读写Channel通道,Channel只与Buffer缓冲区交互;
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