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在传统的编程中,咱们运用输入输出流来传递数据,可是传统的Java IO的各种流是堵塞的。这意味着,当一个线程调用read() 或 write()时,该线程被堵塞,直到有一些数据被读取,或数据彻底写入。该线程在此期间不能再干任何工作了。后边咱们会经过程序代码来表现这种现象。

刚开始的处理方案是:运用java多线程,当服务端收到恳求的时分,每收到一个新的恳求,就开一个新的线程去处理,问题看似是处理了,可是跟着客户端数量的添加,线程数量也会不断的添加,当一向不断添加的时分服务器就会瞬间爆破。

然后又诞生了线程池技能,这样服务端只保护必定数量的线程,确保咱们的服务器不会被撑爆,可是问题来了,同一时间,假如客户端数量大于线程池里面的线程数量,那么总会有某些线程需求处理多个客户端的需求,那么一开始的问题又来了,先来的客户端假如一向读取,后边的客户端就得一向等着。

所以就诞生了别的一种技能NIO。NIO即New IO,这个库是在JDK1.4中才引进的。NIO和IO有相同的效果和意图,但完成办法不同, Java IO是面向流的,NIO是面向缓冲区的。愈加重要的是Java NIO的非堵塞形式,使一个线程从某通道发送恳求读取数据,可是它仅能得到现在可用的数据,假如现在没有数据可用时,就什么都不会获取,而不是坚持线程堵塞,所以直至数据变的能够读取之前,该线程能够持续做其他的工作。

上面提到了通道,咱们先来说一下NIO的三个核心部件:

缓冲区:承载数据

常见缓冲区有:

  • CharBuffer
  • ShortBuffer
  • IntBuffer
  • LongBuffer
  • FloatBuffer
  • DoubleBuffer
  • ByteBuffer

其间最常用的是ByteBuffer,由于二进制文件只能以这种办法来传输。

通道:只担任客户端与服务端的衔接。

首要有以下几种通道:

操作本地文件的:FileChannel:用于读取、写入、映射和操作文件的通道。

其他网络传输相关:

  • |--SelectableChannel
  • |--SocketChannel
  • |--ServerSocketChannel
  • |--DatagramChannel
  • |--Pipe.SinkChannel
  • |--Pipe.SourceChannel
  • 只要这些通道才干运用挑选器,非堵塞操作。操作本地文件的FileChannel是不能够非堵塞的。

Selectors:首要用来监听各种事情

当调用 register(Selector sel, int ops) 将通道注册挑选器时,挑选器对通道的监听事情,需求经过第二个参数 ops 指定。

能够监听的事情类型(用 可运用 SelectionKey 的四个常量 表明):

 读 : SelectionKey.OP_READ (1)

 写 : SelectionKey.OP_WRITE (4)

 衔接 : SelectionKey.OP_CONNECT (8)

 接纳 : SelectionKey.OP_ACCEPT (16)

若注册时不止监听一个事情,则能够运用“位或”操作符衔接。

SelectionKey:表明 SelectableChannel 和 Selector 之间的注册联系。每次向挑选器注册通道时就会挑选一个事情(挑选键)。挑选键包括两个表明为整数值的操作集。操作集的每一位都表明该键的通道所支撑的一类可挑选操作。

下面代码阐明堵塞与非堵塞的差异:

堵塞式的服务端:

堵塞式客户端:

咱们创立一个main办法类,以两个线程来访问服务端

发动线程之前,先发动服务端,

现在看一下履行成果

线程1没有读取完毕之前,线程0只能一向等着,这便是堵塞现象了。咱们再看一下非堵塞是什么样的

非堵塞的服务端:

非堵塞客户端:

main办法敞开两个线程

仍是要先发动服务端,然后发动main办法

履行成果

线程仍是那两个线程,现在却是替换履行了。