JavaIO(2)NIO中的Channel
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为了解决标准JavaIO令人难以忍受的效率问题,从JDK1。4开始,NIO出现了(NonblockingIO,官方称之为NewIO)。NIO不但新增加了许多全新的类,而且还对原来的很多类进行了改写。之所以是NIO,是因为使用它的场景众多,譬如开发中必不可少的Tomcat,以及大名鼎鼎的Netty,而Netty更是把NIO发挥到了极致,成为了RPC技术事实上的标准,所以它在JDK1。7中又升级为了AIO(NIO2)。
NIO主要有三大核心部分:Channel(通道)Buffer(缓冲区)Selector(选择器多路复用器)
传统IO基于字节流或字符流进行操作,而NIO基于新的Channel和Buffer进行操作。这是它们的比较:
至于原理,不用记,可以这么来理解(我始终秉持的态度是:如果你在大厂是自研类RPC系统或类MQ中间件的,那这个一定要精通;否则理解就好,不必死磕):
可以看到,IO就像个直肠子,直来直去,对数据流完全是来者不拒,来多少接多少,也不管能不能处理得了,这样极容易造成线程阻塞,也就是电脑卡顿。
而NIO就有点弯弯绕了,它告诉线程:如果我忙不过来就别等我,你先忙你的。所以,按照这个约定,如果线程发现它不搭理自己的时候就会去忙别的。不会造成信息堵车。
Channel接口最重要的实现可以分为两大类:用于本地文件和用于网络的Channel。FileChannel:用于本地文件数据的读写DatagramChannel:用于网络UDP数据的读写SocketChannel:客户端用于实现网络TCP数据的读写ServerSocketChannel:服务端用于监听网络TCP的连接请求,每个请求会创建会一个SocketChannel(即客户端连接)
这是和Channel相关的继承结构图:
IO本就枯燥,如果只是空洞说技术原理就更毫无价值,还是上代码,把NIO和IO比较一下。
创建一个普通的Java项目:
然后随便在网上或者自己电脑上找一个大文件,比如小电影之类的,写这样的代码:
然后再稍稍改进一下,看看byte〔〕相对于BufferedReader的不同:
最后再用NIO试试看:
在main()方法中分别执行这三个方法,看看耗时上有啥不同。尽量找很大的文件,比如几个G的那种。因为现在计算机的配置都比较高,文件太小,一会就读完了,根本看不出来差别。
另外,另外,在NIO中如果一个channel是FileChannel类型的,那么可以直接把FileChannel的数据传输到另一个Channel,就像这样:
SocketChannel、ServerSocketChannel和DatagramChannel的使用也比较简单,就不堆代码了。
Channel还提供了一种被称为ScatterGather(分散聚集)的新功能(也称为VectoredIO,矢量IO),它在多个Buffer上实现一个简单的IO操作。说人话就是:Scatter是把单个Channel的数据发给多个Buffer(分散),而Gather则是把多个Buffer的数据发给单个Channel(聚集),就像这样:
同样可以用代码来演示一下:
好了,NIO也属于Java中比较重要的内容,说多了容易搞晕。慢慢来
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