NIO编程学习总结

nio是什么?Non-blocking IO(非阻塞式io),是jdk 1.4之后推出的新的通讯技术方案,它与传统的socket阻塞式io不同,通过这种技术方案能够优化服务器资源,这种优化方式是通过复杂的技术方法来减少线程的上下文切换得来的。是不是看不懂?看不懂没关系,这不重要;

如果看到这里的亲们是对nio感兴趣的,能够静得下心来,把手机放在一边,虽然这样的代价挺大的,你可能会被在乎你的人疯狂骂,被骂不要怪我啊,但是,可以肯定的是,nio对你来说再也不是难点,那么请大家移步这里 http://ifeve.com/java-nio-all/ ,这里的文章说的对新手来讲,简直不要太友好,作者是Jakob  Jenkov。静下心来看完,绝对有收获。毕竟这里,只是我的总结。

我们为什么觉得nio难?很简单,因为在学校里面几乎没有应用的场景,在学校里面使用io通讯都用不上,更何况是并发量大应用场景的nio了。

so,第一个问题,我们为什么要用nio?

当然是传统的io满足不了我们的产品需求啦;ok,如果面试的时候这么回答,可能面试官会面带微笑对你吧,反正很危险。至于答案,其实我也不知道,因为我也没有被面过,哈哈哈,按照我的理解,那是因为传统的io在申明一个BufferedReader之后,调用readLine()方法去读取数据,如果数据没有准备好的话,这个线程会一直阻塞在这里,那么当这样的线程数量非常多的时候,第一会造成资源的极大浪费,因为这个时候线程不会干别的事情,第二,数据准备好之后,会从阻塞状态切换到就绪太,大量的线程频繁的切换,所带来的服务器系统资源消耗很大。所以就提出了nio,当然还有别的原因啦,个人看法不同罢了,但是随着之后计算机硬件的飞速发展,好像这些在以后也不是啥问题呀,壕的世界看法可能不太一样。当然,这里并不是说io不好,其实只是在不同的场景下应用不同的技术罢了,比如io就很适合用在并发量不大,但是需要传送大量带宽数据的场景,因为这个不需要去维护流或者buffer。

那么nio究竟怎么用呢?

nio中有非常多的组件,但是最为核心的是三个,selector,channel,和buffer,他们三者之间的关系是什么样的呢?图一可以粗略的表示一下,emmmm,画的有点丑。

图一 selector、channel与buffer之间的关系

那么这三者里面的使用是怎么联系的呢?首先,channel按照相应的事件向selector注册,比如连接事件SelectionKey.OP_CONNECT或者读就绪事件SelectionKey.OP_READ,当然还有写,和就绪事件,注册之后,会返回一个SelectionKey 对象,这个对象中,你可以得到相应的channel,selector,响应过的事件等等信息,当有相应的事件发生时,向selector注册过的channel就会收到消息,而在nio通信模式中,channel始终是和buffer之间进行数据交换的,所以在有的文章里面也说,nio是面向buffer的,而io是面向流的。

channel进行数据的读写使用的是两个api,channel.read()从channel中将数据读到buffer和channel.write()从buffer中拿取数据写入到channel中,而buffer中又设计到了3个主要概念,分别是capacity,position,和limit;capacity是指整个缓冲区的大小,而position和limit要根据读模式或者写模式的不同,同时有不同的含义。在写模式下,position表示数据在换从区写到的位置,而limit和capacity的值相同,但是调用flip()函数将写模式切换到读模式的时候,position表示0,而limit则处于写模式时候的position位置,表示最多只能读到这么多数据。

那么selector是怎么将通知信息及时的给channel的呢?底层涉及到了设计模式反应器模式,基本的流程就是在线程中循环去访问selector的select()方法,看是否大于0,因为大于0返回的就是有就绪的事件了,这个时候,调用seletor的selectedKeys()方法,会返回selectedKey的set集合,将集合变成iterator对象,对每个selectedKey对象访问,看是否是什么事件,然后执行相应的处理,处理完之后,记得将对象移除,如果不移除,那么这个selectedKey对象会保留到下一次。

看到这里的小伙伴,勇气可嘉,之前有迷惑的,我相信你是有收获的,之前完全没有接触的,我相信你也是有收获的,因为失眠的话,看这个肯定特别容易睡的着,催眠效果绝对好,之前懂nio的,你可能怪我没贴代码咯,至于底层的反应器模式,接下来会持续更新。

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