你真的知道 Java NIO 与 IO 的区别吗？

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 2022-08-12
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原文地址：https://blog.csdn.net/ly0724ok/article/details/116666451

1. 简介

NIO即New IO，JDK1.4中引入的。提供了与标准IO不同的IO工作方式，可替代 标准Java IO 的IO API。

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  • Java IO是面向流的，这意味着我们需要每次从流中读取一个或多个字节，直到读取完所有字节；NIO是面向缓冲的，也就是说会把数据读取到一个缓冲区中，然后对缓冲区中的数据进行相应处理。
  • Java IO是阻塞IO，而NIO是非阻塞IO。
    阻塞IO ：当一个线程调用read() 或 write()时，该线程被阻塞，直到有一些数据被读取，或数据完全写入，该线程在此期间不能再干任何事情了
    非阻塞IO ：一个线程从某通道发送请求读取数据，但是它仅能得到目前可用的数据，如果目前没有数据可用时，就什么都不会获取，而不是保持线程阻塞，所以直至数据变的可以读取之前，该线程可以继续做其他的事情
    -Java NIO中存在一个称为选择器（selector）的东西，它允许你把多个通道（channel）注册到一个选择器上，然后使用一个线程来监视这些通道：若这些通道里有某个准备好可以开始进行读或写操作了，则开始对相应的通道进行读写。而在等待某通道变为可读/写期间，请求对通道进行读写操作的线程可以去干别的事情。

2. NIO核心组件

  • 通道（Channel）

  • 缓冲区（Buffer）

  • 选择器（Selectors）

    202208122241150152.png

基本上，所有的IO和NIO都从一个Channel开始。Channel有点像流。数据可以从Channel读到Buffer中，也可以从Buffer写到Channel中

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MappedByteBuffer，用于表示内存映射文件。

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)，但每一个连接的流量都很低，使用Selector就会很方便。

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，数据接送等

Channel：
Java NIO的通道类似流，但又有些不同：

既可以从通道中读取数据，又可以写数据到通道。但流的读写通常是单向的。
通道可以异步的读写。
通道的数据总是要先读到一个Buffer，或者总要从一个Buffer中写入。
正如上面所说，从通道读取数据到缓冲区，从缓冲区写入数据到通道。