初识NIO
为何要使用NIO
NIO(阻塞IO)，不论是磁盘IO仍是网络IO，数据在写入OutputStream或从InputStream读取的时候均可能发生阻塞，当发生阻塞，线程会失去CPU的使用权，这个在当前访问量大和有性能要求的状况下是不被容许的。若果咱们采用一个客户端对应一个线程的方式来解决这个问题，可是当须要大量的HTTP长链接的时候就会出现问题，好比淘宝的Web旺旺。为了解决上面的问题，咱们来介绍NIO。
IO和NIO的区别
IO NIO java
面向流 面向缓冲 算法
阻塞IO 非阻塞IO 服务器
无 选择器
网络
NIO
初识NIO
首先引用iteye一个大神的回复关于NIO的总结：并发
Channel 通道 Buffer 缓冲区 Selector是NIO的三个核心部分。 dom
选择器其中Channel对应之前的流，Buffer不是什么新东西，Selector是由于nio可使用异步的非堵塞模式才加入的东西。 之前的流老是堵塞的，一个线程只要对它进行操做，其它操做就会被堵塞，也就至关于水管没有阀门，你伸手接水的时候，无论水到了没有，你就都只能耗在接水（流）上。异步
nio的Channel的加入，至关于增长了水龙头（有阀门），虽然一个时刻也只能接一个水管的水，但依赖轮换策略，在水量不大的时候，各个水管里流出来的水，均可以获得妥善接纳，这个关键之处就是增长了一个接水工，也就Selector，他负责协调，也就是看哪根水管有水了的话，在当前水管的水接到必定程度的时候，就切换一下：临时关上当前水龙头，试着打开另外一个水龙头（看看有没有水）。socket
当其余人须要用水的时候，不是直接去接水，而是事前提了一个水桶给接水工，这个水桶就是Buffer。也就是，其余人虽然也可能要等，但不会在现场等，而是回家等，能够作其它事去，水接满了，接水工会通知他们。性能
其实也是很是接近当前社会分工细化的现实，也是统分利用现有资源达到并发效果的一种很经济的手段，而不是动不动就来个串行处理，虽然那样是最简单的，但也是最浪费资源的方式。测试
NIO原理
NIO 有一个主要的类Selector,这个相似一个观察者，只要咱们把须要探知的socketchannel告诉Selector,咱们接着作别的事情，当有事件发生时，他会通知咱们，传回一组SelectionKey,咱们读取这些Key,就会得到咱们刚刚注册过的socketchannel,而后，咱们从这个Channel中读取数据，放心，包准可以读到，接着咱们能够处理这些数据。 Selector内部原理实际是在作一个对所注册的channel的轮询访问，不断的轮询(目前就这一个算法)，一旦轮询到一个channel有所注册的事情发生，好比数据来了，他就会站起来报告，交出一把钥匙，让咱们经过这把钥匙来读取这个channel的内容。
NIO例子
NIO例子1
RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("/Users/wjk/myproject/test/IO/src/main/resources/io.txt", "rw");
//获取接水工
FileChannel channel = aFile.getChannel();
//设置水桶的大小
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(43);
//节水工用水桶接水
int bytesRead = channel.read(buffer);
if (bytesRead != -1) {
System.out.println("read: " + bytesRead);
//接水工准备倒出水桶里的水(能够倒出刚才接的水)
buffer.flip();
//水桶是否还有水
while (buffer.hasRemaining()) {
System.out.println((char) buffer.get());
}
//倒掉剩余的水
//compact(将剩余的水留在水桶中)
buffer.clear();
bytesRead = channel.read(buffer);
}
aFile.close();
NIO例子2
/**
* 服务器端
**/
public class NIOServer {
//通道管理器
private Selector selector;
/**
* 得到一个ServerSocket通道，并对该通道作一些初始化的工做
*
* @param port 绑定的端口号
* @throws IOException
*/
public void initServer(int port) throws IOException {
// 得到一个ServerSocket通道
ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open();
// 设置通道为非阻塞
serverChannel.configureBlocking(false);
// 将该通道对应的ServerSocket绑定到port端口
serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port));
// 得到一个通道管理器
this.selector = Selector.open();
//将通道管理器和该通道绑定，并为该通道注册SelectionKey.OP_ACCEPT事件,注册该事件后，
//当该事件到达时，selector.select()会返回，若是该事件没到达selector.select()会一直阻塞。
serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
}
/**
* 采用轮询的方式监听selector上是否有须要处理的事件，若是有，则进行处理
*
* @throws IOException
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public void listen() throws IOException {
System.out.println("服务端启动成功！");
// 轮询访问selector
while (true) {
//当注册的事件到达时，方法返回；不然,该方法会一直阻塞
selector.select();
// 得到selector中选中的项的迭代器，选中的项为注册的事件
Iterator ite = this.selector.selectedKeys().iterator();
while (ite.hasNext()) {
SelectionKey key = (SelectionKey) ite.next();
// 删除已选的key,以防重复处理
ite.remove();
// 客户端请求链接事件
if (key.isAcceptable()) {
ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel) key
.channel();
// 得到和客户端链接的通道
SocketChannel channel = server.accept();
// 设置成非阻塞
channel.configureBlocking(false);
//在这里能够给客户端发送信息哦
channel.write(ByteBuffer.wrap(new String("向客户端发送了一条信息").getBytes()));
//在和客户端链接成功以后，为了能够接收到客户端的信息，须要给通道设置读的权限。
channel.register(this.selector, SelectionKey.OP_READ);
// 得到了可读的事件
} else if (key.isReadable()) {
read(key);
}
}
}
}
/**
* 处理读取客户端发来的信息 的事件
*
* @param key
* @throws IOException
*/
public void read(SelectionKey key) throws IOException {
// 服务器可读取消息:获得事件发生的Socket通道
SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel();
// 建立读取的缓冲区
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
channel.read(buffer);
byte[] data = buffer.array();
String msg = new String(data).trim();
System.out.println("服务端收到信息：" + msg);
ByteBuffer outBuffer = ByteBuffer.wrap(msg.getBytes());
channel.write(outBuffer);// 将消息回送给客户端
}
/**
* 启动服务端测试
*
* @throws IOException
*/
public static void main(String[] args) throws IOException {
NIOServer server = new NIOServer();
server.initServer(8001);
server.listen();
}
}
/**
* 客户端
**/
public class NIOClient {
//通道管理器
private Selector selector;
/**
* 得到一个Socket通道，并对该通道作一些初始化的工做
* @param ip 链接的服务器的ip
* @param port 链接的服务器的端口号
* @throws IOException
*/
public void initClient(String ip,int port) throws IOException {
// 得到一个Socket通道
SocketChannel channel = SocketChannel.open();
// 设置通道为非阻塞
channel.configureBlocking(false);
// 得到一个通道管理器
this.selector = Selector.open();
// 客户端链接服务器,其实方法执行并无实现链接，须要在listen（）方法中调
//用channel.finishConnect();才能完成链接
channel.connect(new InetSocketAddress(ip,port));
//将通道管理器和该通道绑定，并为该通道注册SelectionKey.OP_CONNECT事件。
channel.register(selector, SelectionKey.OP_CONNECT);
}
/**
* 采用轮询的方式监听selector上是否有须要处理的事件，若是有，则进行处理
* @throws IOException
*/
@SuppressWarnings("unchecked")
public void listen() throws IOException {
// 轮询访问selector
while (true) {
selector.select();
// 得到selector中选中的项的迭代器
Iterator ite = this.selector.selectedKeys().iterator();
while (ite.hasNext()) {
SelectionKey key = (SelectionKey) ite.next();
// 删除已选的key,以防重复处理
ite.remove();
// 链接事件发生
if (key.isConnectable()) {
SocketChannel channel = (SocketChannel) key
.channel();
// 若是正在链接，则完成链接
if(channel.isConnectionPending()){
channel.finishConnect();
}
// 设置成非阻塞
channel.configureBlocking(false);
//在这里能够给服务端发送信息哦
channel.write(ByteBuffer.wrap(new String("向服务端发送了一条信息").getBytes()));
//在和服务端链接成功以后，为了能够接收到服务端的信息，须要给通道设置读的权限。
channel.register(this.selector, SelectionKey.OP_READ);
// 得到了可读的事件
} else if (key.isReadable()) {
read(key);
}
}
}
}
/**
* 处理读取服务端发来的信息 的事件
* @param key
* @throws IOException
*/
public void read(SelectionKey key) throws IOException{
//和服务端的read方法同样
}
/**
* 启动客户端测试
* @throws IOException
*/
public static void main(String[] args) throws IOException {
NIOClient client = new NIOClient();
client.initClient("localhost",8001);
client.listen();
}
}
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