• java NIO 和阻塞I/O的区别


      1. 阻塞I/O通信模型

      假如现在你对阻塞I/O已有了一定了解,我们知道阻塞I/O在调用InputStream.read()方法时是阻塞的,它会一直等到数据到来时(或超时)才会返回;同样,在调用ServerSocket.accept()方法时,也会一直阻塞到有客户端连接才会返回,每个客户端连接过来后,服务端都会启动一个线程去处理该客户端的请求。

    如果你细细分析,一定会发现阻塞I/O存在一些缺点。根据阻塞I/O通信模型,我总结了它的两点缺点:

      当客户端多时,会创建大量的处理线程。且每个线程都要占用栈空间和一些CPU时间

      阻塞可能带来频繁的上下文切换,且大部分上下文切换可能是无意义的。

      在这种情况下非阻塞式I/O就有了它的应用前景。

      2. java NIO原理及通信模型

      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:

      由一个专门的线程来处理所有的 IO 事件,并负责分发。

      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。

      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。减少无谓的线程切换。

    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?呵呵,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)

      服务端和客户端各自维护一个管理通道的对象,我们称之为selector,该对象能检测一个或多个通道 (channel) 上的事件。我们以服务端为例,如果服务端的selector上注册了读事件,某时刻客户端给服务端发送了一些数据,阻塞I/O这时会调用read()方法阻塞地读取数据,而NIO的服务端会在selector中添加一个读事件。服务端的处理线程会轮询地访问selector,如果访问selector时发现有感兴趣的事件到达,则处理这些事件,如果没有感兴趣的事件到达,则处理线程会一直阻塞直到感兴趣的事件到达为止。

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