Java NIO（二）

Java NIO 由以下几个核心部分组成：

• Channels
• Buffers
• Selectors

虽然Java NIO 中除此之外还有很多类和组件，但在我看来，Channel，Buffer 和 Selector 构成了核心的API。其它组件，如Pipe和FileLock，只不过是与三个核心组件共同使用的工具类。因此，在概述中我将集中在这三个组件上。其它组件会在单独的章节中讲到。

 

Channel 和 Buffer

基本上，所有的 IO 在NIO 中都从一个Channel 开始。Channel 有点象流。 数据可以从Channel读到Buffer中，也可以从Buffer 写到Channel中。这里有个图示：

Channel和Buffer有好几种类型。（类似于流input  output stram）下面是JAVA NIO中的一些主要Channel的实现：

• • FileChannel：从文件中读写数据。　　
  • DatagramChannel：能通过UDP读写网络中的数据。　　
  • SocketChannel：能通过TCP读写网络中的数据。　　
  • ServerSocketChannel：可以监听新进来的TCP连接，像Web服务器那样。对每一个新进来的连接都会创建一个SocketChannel。　　

　　FileChannel比较特殊，它可以与通道进行数据交互， 不能切换到非阻塞模式，套接字通道可以切换到非阻塞模式；

缓冲区 - 本质上是一块可以存储数据的内存，被封装成了buffer对象而已！

这些Buffer覆盖了你能通过IO发送的基本数据类型：byte, short, int, long, float, double 和 char。

缓冲区类型：

• • ByteBuffer　　
  • MappedByteBuffer　　
  • CharBuffer　　
  • DoubleBuffer　　
  • FloatBuffer　　
  • IntBuffer　　
  • LongBuffer　　
  • ShortBuffer　　

　　常用方法：

• 　　allocate() - 分配一块缓冲区　　
• 　　put() -  向缓冲区写数据
• 　　get() - 向缓冲区读数据　　
• 　　filp() - 将缓冲区从写模式切换到读模式　　
•  　  clear() - 从读模式切换到写模式，不会清空数据，但后续写数据会覆盖原来的数据，即使有部分数据没有读，也会被遗忘；　　
•       compact() - 从读数据切换到写模式，数据不会被清空，会将所有未读的数据copy到缓冲区头部，后续写数据不会覆盖，而是在这些数据之后写数据
• 　　mark() - 对position做出标记，配合reset使用
•       reset() - 将position置为标记值　　

缓冲区的一些属性：

• • 　　　　capacity - 缓冲区大小，无论是读模式还是写模式，此属性值不会变；
  • 　　　　position - 写数据时，position表示当前写的位置，每写一个数据，会向下移动一个数据单元，初始为0；最大为capacity - 1切换到读模式时，position会被置为0，表示当前读的位置
  • 　　　　limit - 写模式下，limit 相当于capacity 表示最多可以写多少数据，切换到读模式时，limit 等于原先的position，表示最多可以读多少数据。

　　选择器：相当于一个观察者，用来监听通道感兴趣的事件，一个选择器可以绑定多个通道；

 　　通道向选择器注册时，需要指定感兴趣的事件，选择器支持以下事件：

• • SelectionKey.OP_CONNECT
  • SelectionKey.OP_ACCEPT
  • SelectionKey.OP_READ
  • SelectionKey.OP_WRITE　

Selector

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.

这是在一个单线程中使用一个Selector处理3个Channel的图示：

要使用Selector，得向Selector注册Channel，然后调用它的select()方法。这个方法会一直阻塞到某个注册的通道有事件就绪。