Java NIO 概述（一）

Java NIO（New IO）是用于Java（来自Java 1.4）的替代IO API，意味着替代标准 Java IO和Java Networking API。Java NIO提供了与标准IO API不同的IO工作方式。

Java NIO：Channels和Buffers

在标准IO API中，您可以使用字节流和字符流。在NIO中，您使用通道和缓冲区。数据总是从通道读入缓冲区，或从缓冲区写入通道。

Java NIO：非阻塞IO（Non-blocking IO）

Java NIO使您可以执行非阻塞IO。例如，一个线程可以请求一个通道将数据读入缓冲区。当通道读取数据到缓冲区时，线程可以做其他事情。一旦数据被读入缓冲区，线程就可以继续处理它。将数据写入通道也是如此。

Java NIO：选择器（Selectors）

Java NIO包含“选择器”的概念。选择器是一个可以监视多个通道事件的对象（如：连接打开，数据到达等）。因此，一个线程可以监视多个通道的数据。

Java NIO由以下核心组件组成：

• Channels（通道）
• Buffers（缓冲区）
• Selectors（选择）

Java NIO拥有比这些更多的类和组件，但在我看来Channel，Buffer 它Selector构成了API的核心。其余的组件，像 Pipe和FileLock只是实用程序类与三个核心组件一起使用。因此，我将在本NIO概述中关注这三个组件。

频道和缓冲区

通常，NIO中的所有IO都从Channel开始。 Channel有点像小溪，从Channel数据可以读取到一个Buffer。数据也可以从Buffer写入到Channel中。这是一个例子：

Java NIO：频道和缓冲区

Java NIO：通道将数据读入缓冲区，缓冲区将数据写入通道

有几个 Channel 和 Buffer 类型。以下是Channel Java NIO中主要实现的列表：

• FileChannel
• DatagramChannel
• SocketChannel
• ServerSocketChannel

如您所见，这些通道涵盖UDP + TCP网络IO和文件IO。

这些类也有一些有趣的接口，但为了简单起见，我会将它们排除在Java NIO概述之外。在Java NIO教程的其他文章中，他们将在相关位置进行解释。

以下是BufferJava NIO 中的核心实现列表：

• ByteBuffer（字节缓冲区）
• CharBuffer（字符缓冲区）
• DoubleBuffer
• FloatBuffer
• IntBuffer
• LongBuffer
• ShortBuffer

这些Buffer涵盖了您可以通过IO发送的基本数据类型：byte，short，int，long，float，double和characters。

Java NIO也有一个MappedByteBuffer类，它是与内存映射文件结合使用的。尽管如此，我仍然将这一点从此概述中排除。

Selectors（选择）

一个Selector允许单线程处理多个Channel。如果您的应用程序有多个连接（通道）打开，但每个连接只有低流量，这很适用。例如，在聊天服务器中。

下面是一个使用一个 Selector来处理3 的Channel的例子：

Java NIO：选择器

Java NIO：一个线程使用一个选择器来处理3个通道

要使用你注册在Channel的Selector，你可以直接调 select()方法。此方法将阻塞，直到有一个event准备好已注册的频道之一。一旦该方法返回，该线程就可以处理这些事件。event可理解为一些即将到来的connection，数据接收等。

---

Next:Java NIO Channel（二）