java nio

     Javanio3个核心概念:channelbufferselector,在网络nio中,把channel的事件注册到selector,当网络就绪后进行读写操作,channel之间通过buffer传递数据。

 

Channel

         一共有4种通道:

  •           FileChannel
  •           SocketChannel  基于TCP协议
  •           ServerSocketChannel 基于TCP协议
  •           DatagramChannel  基于UDP协议

 

         Socket nio适用于类型http服务器等大并发,小数据量的场景,当数据量大,并发数小时传统io就可以

File nio中的map内存映射技术只适合于大文件,对于数k大小的文件,传统的readwrite性能更好

 

         Nio的主要改进:

  • 网络io,非阻塞,消耗更少的cpu,支持更大的并发处理
  • 文件io,提供文件映射,对大文件处理更加高效,并提供了FileChannel.transferTo()的零copy的高效io,关于零copy可以参看该文章:http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-zerocopy/
  • 提供buffer缓冲区,把之前的一个一个字节的流式读写改为面向缓冲区的数据块状处理,更加贴近操作系统的处理方式,效率更高,而且可以分配直接的缓冲区,该缓冲区可以直接操作操作系统的缓存区(关于直接缓存区可参看后面的内容),在传统io中有一些比如BufferInputStream类,但是这些类的buffer方法根源上也是一个字节一个字节的处理。

 

      在Java中当我们要对数据进行更底层的操作时,通常是操作数据的字节(byte)形式,这时常常会用到ByteBuffer这样一个类。ByteBuffer提供了两种静态实例方式: 

  1. public static ByteBuffer allocate(int capacity)  
  2. public static ByteBuffer allocateDirect(int capacity)  

 


        为什么要提供两种方式呢?这与Java的内存使用机制有关。第一种分配方式产生的内存开销是在JVM中的,而第二种的分配方式产生的开销在JVM之外,以就是系统级的内存分配。当Java程序接收到外部传来的数据时,首先是被系统内存所获取,然后在由系统内存复制拷贝到JVM内存中供Java程序使用。所以在第二种分配方式中,可以省去复制这一步操作,效率上会有所提高。但是系统级内存的分配比起JVM内存的分配要耗时得多,所以并不是任何时候allocateDirect的操作效率都是最高的。下面是一个不同容量情况下两种分配方式的操作时间对比: 

java nio_第1张图片
 
    由图可以看出,当操作数据量很小时,两种分配方式操作使用时间基本是相同的,第一种方式有时可能会更快,但是当数据量很大时,第二种方式会远远大于第一种的分配方式。

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