NIO 定義

即新IO，在JDK1.4的java.nio.*包中引入，其目的在于提高速度。

在Java1.4之前的I/O系統中，提供的都是面向流的I/O系統，系統一次一個字節地處理數據，一個輸入流產生一個字節的數據，一個輸出流消費一個字節的數據，面向流的I/O速度非常慢，而在Java 1.4中推出了NIO，這是一個面向塊的I/O系統，系統以塊的方式處理處理，每一個操作在一步中產生或者消費一個數據庫，按塊處理要比按字節處理數據快的多。

速度的提高來自于所使用的結構更接近于操作系統執行IO的方式：通道和緩沖期。我們可以把它想象成一個煤礦，通道是一個包含煤層（數據）的礦藏，而緩沖器則是派送到礦藏的卡車。卡車滿載煤炭而歸，我們再從卡車上獲得煤炭。也就說，我們并沒有直接好通道交互，我們只和緩沖區交互。

緩沖區（Buffer）

緩沖區本質上是一塊可以寫入數據，然后可以從中讀取數據的內存。這塊內存被包裝成NIO Buffer對象，并提供了一組方法，用來方便的訪問該塊內存。，在NIO庫中，所有數據都是用緩沖區處理的。在讀取數據時，它是直接讀到緩沖區中的； 在寫入數據時，它也是寫入到緩沖區中的；任何時候訪問 NIO 中的數據，都是將它放到緩沖區中。而在面向流I/O系統中，所有數據都是直接寫入或者直接將數據讀取到Stream對象中。

在NIO中，所有的緩沖區類型都繼承于抽象類Buffer，最常用的就是ByteBuffer，對于Java中的基本類型，基本都有一個具體Buffer類型與之相對應，它們之間的繼承關系如下圖所示：

Buffer基本用法

使用Buffer讀寫數據一般遵循以下四個步驟：

寫入數據到Buffer

調用flip()方法

從Buffer中讀取數據

調用clear()方法或者compact()方法

當向buffer寫入數據時，buffer會記錄下寫了多少數據。一旦要讀取數據，需要通過flip()方法將Buffer從寫模式切換到讀模式。在讀模式下，可以讀取之前寫入到buffer的所有數據。

一旦讀完了所有的數據，就需要清空緩沖區，讓它可以再次被寫入。有兩種方式能清空緩沖區：調用clear()或compact()方法。clear()方法會清空整個緩沖區。compact()方法只會清除已經讀過的數據。任何未讀的數據都被移到緩沖區的起始處，新寫入的數據將放到緩沖區未讀數據的后面。

通道（Channel）

通道是一個對象，通過它可以讀取和寫入數據，當然了所有數據都通過Buffer對象來處理。我們永遠不會將字節直接寫入通道中，相反是將數據寫入包含一個或者多個字節的緩沖區。同樣不會直接從通道中讀取字節，而是將數據從通道讀入緩沖區，再從緩沖區獲取這個字節。

通道類似流，但又有些不同：

• 既可以從通道中讀取數據，又可以寫數據到通道。但流的讀寫通常是單向的。
• 通道可以異步讀寫
• 通道中數據總要先讀到Buffer，或者從一個Buffer寫入

這個圖看著好混亂，那我們講幾個比較重要的通道：

• FileChannel ： 從文件中讀寫數據。
• DatagramChannel ：通過UDP讀寫網絡中的數據。
• SocketChannel ：通過TCP讀寫網絡中的數據。
• ServerSocketChannel： 監聽新進來的TCP連接，像Web服務器那樣。對每一個新進來的連接都會創建一個SocketChannel。

Channel基本用法

獲取Channel

創建Buffer

將數據從Channel讀取到Buffer

為了說明，下面舉個讀文件的例子。

public static void main(String[] args) {try {FileInputStream fin = new FileInputStream("test.txt");// get channelFileChannel fc = fin.getChannel();// bufferByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);//read data to bufferfc.read(buffer);buffer.flip();while(buffer.remaining()>0){byte b = buffer.get();System.out.print((char)b);}fin.close();} catch (FileNotFoundException e) {e.printStackTrace();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}

阻塞IO（常規IO） VS 非阻塞IO（NIO）

• Java IO的各種流是阻塞的。這意味著，當一個線程調用read() 或 write()時，該線程被阻塞，直到有一些數據被讀取，或數據完全寫入。該線程在此期間不能再干任何事情了。
• Java NIO的非阻塞模式，使一個線程從某通道發送請求讀取數據，但是它僅能得到目前可用的數據，如果目前沒有數據可用時，就什么都不會獲取。而不是保持線程阻塞，所以直至數據變的可以讀取之前，該線程可以繼續做其他的事情；非阻塞寫也是如此。一個線程請求寫入一些數據到某通道，但不需要等待它完全寫入，這個線程同時可以去做別的事情。 線程通常將非阻塞IO的空閑時間用于在其它通道上執行IO操作，所以一個單獨的線程現在可以管理多個輸入和輸出通道（channel）。

所以這就引入一個概念，選擇器

選擇器（Selectors）

Selector允許單線程處理多個 Channel。如果你的應用打開了多個連接（通道），但每個連接的流量都很低，使用Selector就會很方便。

你可以注冊多個通道使用一個選擇器，然后使用一個單獨的線程來“選擇”通道：這些通道里已經有可以處理的輸入，或者選擇已準備寫入的通道。這種選擇機制，使得一個單獨的線程很容易來管理多個通道。

使用

要使用Selector，得向Selector注冊Channel，然后調用它的select()方法。這個方法會一直阻塞到某個注冊的通道有事件就緒。一旦這個方法返回，線程就可以處理這些事件，事件的例子有如新連接進來，數據接收等。

轉載于:https://www.cnblogs.com/tina-smile/p/5245326.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的java_IO流之 NIO的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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