并发编程网 · 更新于 2018-11-28 11:00:43

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。这里有个图示:

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 MappedByteBuffer,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:

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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