NIO简单理解
NIO：新IO，同步的非阻塞IO。
1.Java NIO 由以下几个核心部分组成：Channels(通道)、Buffers(缓冲区)、Selectors(选择器)
Channels(通道)
1.所有的 IO 在NIO 中都从一个Channel 开始。
Channel用来读取和写入数据，类似于之前的输入流/输出流。
Channel通道是双向的，通过一个Channel既可以进行读，也可以进行写；而Stream只能进行单向操作，通过一个Stream只能进行读
一般不会直接操作通道，内容都是先读到或者写入到Buffers，再通过Buffers完成读写。
Buffer(缓冲区)
1.Buffer可以分为ByteBuffer、CharBuffer、ShortBuffer、IntBuffer、LongBuffer、FloatBuffer、DoubleBuffer
2.Buffer中有几个状态变量：
- position: Buffer读取或写入的下一个操作指针，当向Buffer写入数据时此指针会改变，放在写入的最后一个元素之后。比如Buffer中写入了4个位置的数据，则position会指向第五个位置。
- limit: 在写模式下，Buffer的limit表示你最多能往Buffer里写多少数据。写模式下，limit等于Buffer的capacity。
当读模式时， limit表示你最多能读到多少数据。 - capacity: 表示Buffer的最大容量，limit<=capacity。此值在分配Buffer时被设置，一般不会更改。
3.Buffer中的常用方法：
ByteBuffer.allocate(数量) ： 开辟缓存区，初始化大小
flip() :此方法将position设置为0，limit放到position位置。用于重设缓存区，以便接下来的输入输出。
get() :取出当前position的内容
put(): 在buffer里面写入内容
示例如下：
使用FileChannel配合Buffer读取文件，如下所示：
public class FileChannelRead { public static void main(String[] args) throws IOException { FileInputStream fileInputStream=new FileInputStream(new File("E:\\test2.txt")); FileChannel fileChannel=fileInputStream.getChannel(); //初始化缓冲区大小 ByteBuffer byteBuffer=ByteBuffer.allocate(1024); //将文件通道里面的字节读到缓冲区中 fileChannel.read(byteBuffer); //此方法将position置为0，limit放到position位置 byteBuffer.flip(); // position<limit时返回true，用于判断是否还有数据。 while (byteBuffer.hasRemaining()) { //读取缓冲区Buffer里面的内容 System.out.print((char)byteBuffer.get()); } fileChannel.close(); } }
使用FileChannel配合Buffer写入文件，如下所示：
public class FileChannelWrite { public static void main(String[] args) throws IOException { FileOutputStream fileOutputStream=new FileOutputStream(new File("E:\\test2.txt"),true); //获取输出的fileChannel(文件通道) FileChannel fileChannel= fileOutputStream.getChannel(); //开辟缓冲 ByteBuffer byteBuffer=ByteBuffer.allocate(1024); String name="lin"; //向缓冲区写入数据 byteBuffer.put(name.getBytes()); //重设缓冲区，准备输出 byteBuffer.flip(); //写入内容 fileChannel.write(byteBuffer); fileChannel.close(); fileOutputStream.close(); System.out.println("写入成功"); } }
Selector(选择器)
1.Selector允许单线程处理多个 Channel。如果你的应用打开了多个连接（通道），但每个连接的流量都很低，使用Selector就会很方便。
仅用单个线程来处理多个Channels的好处是，只需要更少的线程来处理通道。事实上，可以只用一个线程处理所有的通道。对于操作系统来说，线程之间上下文切换的开销很大，而且每个线程都要占用系统的一些资源（如内存）。
使用Selector配合ServerSocketChannel，进行网络操作，示例如下：
/** * 创建一个非阻塞的服务器，向客户端返回当前的系统时间 */ public class SelectorDemo { public static void main(String[] args) throws IOException { int ports[]= { 8000,8001,8002,8003,8004 } ; Selector selector=Selector.open(); for(int port : ports) { //打开服务器套接字通道 ServerSocketChannel serverSocketChannel=ServerSocketChannel.open(); //服务器配置设置为非阻塞 serverSocketChannel.configureBlocking(false); ServerSocket serverSocket=serverSocketChannel.socket(); InetSocketAddress inetSocketAddress=new InetSocketAddress(port); serverSocket.bind(inetSocketAddress); //注册选择器，相当于使用accept()方法接收 serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT ); System.out.println("服务器运行,在"+port+"端口监听"); } int keysAdd; //选择一组键，相当的通道已为IO准备就绪 while ( (keysAdd=selector.select())>0 ) { //取出全部生成的key Set<SelectionKey> selectionKeySet=selector.selectedKeys() ; Iterator<SelectionKey> iterator=selectionKeySet.iterator(); //迭代全部的SelectionKey while (iterator.hasNext()) { SelectionKey key=(SelectionKey) iterator.next(); //判断客户端是否已经连接上 if(key.isAcceptable()) { //通过key获取channel ServerSocketChannel serverSocketChannel=(ServerSocketChannel) key.channel(); SocketChannel socketChannel=serverSocketChannel.accept(); serverSocketChannel.configureBlocking(false); ByteBuffer byteBuffer=ByteBuffer.allocate(1024); byteBuffer.put(( "当前时间为"+new Date() ).getBytes()); byteBuffer.flip(); socketChannel.write(byteBuffer); socketChannel.close(); } } selectionKeySet.clear(); } } }
IO和NIO的区别：
- IO是多线程的，阻塞的。NIO，是同步的非阻塞IO。
- IO面向Stream(流)，而NIO面向Buffer(缓冲区)
- IO是多个线程的，不存在Selector。而Java NIO的Selector(选择器)允许一个单独的线程来监视多个Channel(输入通道)
代码示例见GitHub：
https://github.com/firefoxer1992/JavaDemo/tree/master/src/main/java/com/nio
