NIO概念
NIO与原来的IO有同样的作用和目的,但是使用 的方式完全不同,NIO支持面向缓冲区的、基于 通道的IO操作。NIO将以更加高效的方式进行文 件的读写操作。
精髓
NIO 可以让服务器端使用一个或有限几个线程来同 时处理连接到服务器端的所有客户端
NIO是一个全栈工程师
IO 与 NIO 的区别
IO | NIO |
---|---|
面向流(Stream Oriented) | 面向缓冲区(Buffer Oriented) |
阻塞IO(Blocking IO) | 非阻塞IO(Non Blocking IO) |
(无) | 选择器(Selectors) |
Java NIO系统的核心在于:通道(Channel)和缓冲区 (Buffer)。通道表示打开到 IO 设备(例如:文件、 套接字)的连接。若需要使用 NIO 系统,需要获取 用于连接 IO 设备的通道以及用于容纳数据的缓冲 区。然后操作缓冲区,对数据进行处理。
流 相当于一个水管,
缓冲区 相当于一个火车,可以运送水
缓冲区
缓冲区(Buffer):一个用于特定基本数据类 型的容器。由 java.nio 包定义的,所有缓冲区 都是 Buffer 抽象类的子类。
Java NIO 中的 Buffer 主要用于与 NIO 通道进行 交互,数据是从通道读入缓冲区,从缓冲区写 入通道中的。
通道(Channel)
通道(Channel):由 java.nio.channels 包定义 的。Channel 表示 IO 源与目标打开的连接。 Channel 类似于传统的“流”。只不过 Channel 本身不能直接访问数据,Channel 只能与 Buffer 进行交互。
阻塞与非阻塞
传统的 IO 流都是阻塞式的。也就是说,当一个线程调用 read() 或 write() 时,该线程被阻塞,直到有一些数据被读取或写入,该线程在此期间不 能执行其他任务。因此,在完成网络通信进行 IO 操作时,由于线程会 阻塞,所以服务器端必须为每个客户端都提供一个独立的线程进行处理, 当服务器端需要处理大量客户端时,性能急剧下降。
Java NIO 是非阻塞模式的。当线程从某通道进行读写数据时,若没有数 据可用时,该线程可以进行其他任务。线程通常将非阻塞 IO 的空闲时 间用于在其他通道上执行 IO 操作,所以单独的线程可以管理多个输入 和输出通道。因此,NIO 可以让服务器端使用一个或有限几个线程来同 时处理连接到服务器端的所有客户端。
选择器(Selector)
选择器(Selector) 是 SelectableChannle 对象的多路复用器,Selector 可 以同时监控多个 SelectableChannel 的 IO 状况,也就是说,利用 Selector 可使一个单独的线程管理多个 Channel。Selector 是非阻塞 IO 的核心。
为什么NIO效率高?
- 直接缓冲区建立在内存中
- 非阻塞,有限的几个线程可以处理所有的请求。