NIO 与 Netty 之 NIO

NIO与BIO的区别

BIO

• 以流的方式进行操作
• 缓冲区自己创建一个数组
• 阻塞式

NIO

• 以通道 Channel 形式进行操作
• 缓冲区提供 Buffer 进行操作
• 非阻塞式

NIO

NIO - 文件 IO

1. 缓冲区： 数据必须放到缓冲区中完成读写操作。

   • public abstract ByteBuffer put(byte[] b); 存储字节数据到缓冲区
   • public abstract byte[] get(); 从缓冲区获取字节数据
   • public final Byte[] array(); 把缓冲区数据转换成字节数组
   • public static ByteBuffer allocate(int capacity); 设置缓冲区初始容量
   • public static ByteBuffer wrap(byte[] array); 把现成数组放到缓冲区使用
   • public final Buffer flip(); 翻转缓冲区，重置位置到初始位置

2. Channel： 类似BIO中的stream，不过是双向的，可写数据，可读数据。

   • FileChannel --> 操作文件输入输出
     • public int read(ByteBuffer dst); 读数据放入缓冲区
     • public int write(ByteBuffer src); 把缓冲区数据放入通道
     • public long transferFrom(ReadableByteChannel src, long positon, long count); 从目标通道复制数据。
     • public long transferTo(long positon, long count, WriteableByteChannel target); 把数据从当前通道复制给目标通道。
   • DatagramChannel --> 基于UDP协议输入输出
   • ServerSocketChannel --> 基于TCP协议输入输出，用于服务器端
   • SocketChannel --> 基于TCP协议输入输出，用于客户端

NIO之文件IO code

NIO之文件IO code

NIO - 网络IO

1. Selector 选择器： 检测多个注册的通道上是否有事件发生，如果有就获取事件，针对时间做相应的响应处理。

   • public static Selector open(); 获取一个选择器对象
   • public int select(long timeOut); 监控注册的 channel，channel 有 io 操作可以进行时，将对应的 SelectionKey 加入到内部集合并返回，从内部集合得到所有的 SelectionKey 。
   • public Set selectionKeys(); 从内部集合中得到所有的 SelectionKey。

2. SelectionKey： 代表 Selector 和 ServerSocketChannel 的注册关系，一共有4种。

   1. int OP_ACCEPT : 有新的网络连接可以，accept 值为 16
   2. int OP_CONNECT : 连接已经建立，值为 8
   3. int OP_READ 和 int OP_WRITE : 代表读写操作， 值为 1 和 4
   • public abstract Selector selector(); 得到与之关联的 Selector 对象
   • public abstract SelectableChannel channel(); 得到与之关联的 channel 对象
   • public final Object attachment(); 得到与之关联的 共享数据
   • public final boolean isAcceptable(); 是否可以 accept
   • public final boolean isReadable(); 是否可以 读
   • public final boolean isWriteable(); 是否可以 写

3. ServerSocketChannel： 服务器监听新的客户端 socket 连接

   • public static ServerSocketChannel open(); 得到一个 ServerSocketChannel 通道
   • public final ServerSocketChannel bind(SocketAddress local); 设置服务器端端口号
   • public final SelectableChannel configureBlocking(boolean block); 设置阻塞或非阻塞模式, false 为非阻塞
   • public SocketChannel accept(); 接收连接，返回代表这个连接的通道对象
   • public final SelectionKey register(Selector sel, int ops); 注册一个选择器并设置监听事件

4. SocketChannel： 网络 IO 通道，具体负责读写

   • public static SocketChannel open(); 得到一个 SocketChannel 通道
   • public final SelectableChannel configureBlocking(boolean block); 设置阻塞或非阻塞模式, false 为非阻塞
   • public boolean connect(SocketAddress remote); 连接服务器
   • public boolean finishConnect(); 上面的方法连接失败，就要通过该方法完成连接操作
   • public int read(ByteBuffer dst); 往通道读数据
   • public int write(ByteBuffer src); 往通道写数据
   • public final SelectionKey register(Selector sel, int ops， Object att); 注册一个选择器，设置监听事件，最后一个参数可以设置共享数据
   • public final void close(); 关闭通道

NIO之网络IO code

NIO之网络IO code

IO对比总结

IO分为几种，同步阻塞BIO 、 同步非阻塞NIO (1.4) 、异步非阻塞AIO (1.7)

• BIO 方式适用于连接数目比较小且固定的架构，这种方式对服务器资源要求比较高，并发局限于应用中。
• NIO 方式适用于链接数目多且连接比较短的架构，比如聊天服务器，并发局限于应用中，编程比较复杂。
• AIO(暂时只是知道有这个东西) 方式使用与连接数目多且连接比较长的架构，比如相册服务器，充分调用OS参与并发操作，编程比较复杂。
• 同步阻塞 去饭馆点餐，没做好之前啥都不能干，必须等着。
• 同步非阻塞 去饭馆点餐，就可以去玩了，玩了一会就要回饭馆问做好了没有
• 异步非阻塞 点外卖，点完随便干什么，一会就自动给你送过来