16
2021
01

Java NIO 概述

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。

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Channel和Buffer有好几种类型。下面是JAVA NIO中的一些主要Channel的实现:


FileChannel

DatagramChannel

SocketChannel

ServerSocketChannel

正如你所看到的,这些通道涵盖了UDP 和 TCP 网络IO,以及文件IO。


与这些类一起的有一些有趣的接口,但为简单起见,我尽量在概述中不提到它们。本教程其它章节与它们相关的地方我会进行解释。


以下是Java NIO里关键的Buffer实现:


ByteBuffer

CharBuffer

DoubleBuffer

FloatBuffer

IntBuffer

LongBuffer

ShortBuffer

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。


Java NIO 还有个 Mappedyteuffer,用于表示内存映射文件, 我也不打算在概述中说明。


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。例如,在一个聊天服务器中。


这是在一个单线程中使用一个Selector处理3个Channel的图示:


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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。一旦这个方法返回,线程就可以处理这些事件,事件的例子有如新连接进来,数据接收等。



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