大数据-基础NIO-什么是NIO？NIO三大组件Buffer、Channel、Selector的特色

时间  2020-09-05 标签 数据 基础 nio 什么 三大 组件 buffer channel selector 特色

1、NIO简介

一、Java中的IO介绍数组

  1. BIO：BlockingIO，同步式阻塞式IO，即传统的IO，是Java中最先期的流
  2. NIO：Non-BlockingIO，又称New IO，同步式非阻塞式IO，是JDK1.4提供的流
  3. AIO：AsynchronousIO，异步式非阻塞式IO，能够认为是NIO的二代版本，是JDK1.8提供的流

二、概述服务器

  1. NIO是JDK1.4出现的一个新的用于进行数据传输的流
  2. 全称是Non-Blocking IO，是一种同步式非阻塞式的IO，也是一种能供进行多路复用的IO
  3. NIO中有3大组件：Buffer、Channel、Selector
  4. NIO在使用的时候能够基于事件驱动方式来实现

三、BIO的缺点网络

  1. 一对一的链接方式：即每个链接请求须要对应一个线程，在请求量大的状况下，会致使服务器端的压力很是大从而导致整个服务器的处理效率变低
  2. 阻塞：当线程在进行read或者write的时候，除非读完或者写完，不然在这个过程当中不能发生任何操做
  3. 单向传输：数据只能从一端传向另外一端，若是须要反向传输须要令建立流对象

四、NIO的特色dom

  1. 一对多的链接方式：利用一个或者少许线程处理大量的链接请求，下降服务器端的压力
  2. 非阻塞：在线程不能进行read或者write方法的时候，当即返回0，等待下一次操做
  3. 双向传输：利用通道能够实现数据的双向

五、NIO的缺点异步

  1. 在请求量比较大的状况下会出现部分请求的响应时间比较长的现象
  2. 不适用于长任务场景，否则会致使其余的请求没法处理

六、BIO和NIO的比较spa

BIO NIO
同步阻塞 同步非阻塞

单向传输数据线程

能够双向传输数据对象

一对一的链接方式继承

一对多的链接方式事件

面向流操做

面向缓冲区操做

适合于请求少、长链接场景

适合于大量请求、短链接的场景

2、Buffer缓冲区

一、Buffer简介

      特色

  1. Buffer又称之为缓冲区，是用于存储数据的容器
  2. 本质上是一个数组，在内存中占用了一块连续的空间
  3. Java中针对不一样的基本类型提供了不一样的缓冲区（但需注意的是没有boolean类型对应的缓冲区）
  4. 其中最基本的字节缓冲区ByteBuffer

二、ByteBuffer字节缓冲区

      概述

  1. 字节缓冲区，继承了Buffer类
  2. 底层是依靠字节数组来存储数据
  3. 自己是一个抽象类，须要利用其子类建立对象或者是利用其提供的allocate或者是wrap方法来建立ByteBuffer对象
  4. 重要位置：capacity >= limit >= position >= mark

       重要位置

  1. capacity：容量位。用于标记该缓冲区的容量，在缓冲区建立好以后就再也不改变
  2. limit：限制位。用于限制操做位position所能达到的最大位置。在缓冲区刚建立的时候指向容量位
  3. position：操做位。用于指向要操做的位置，实际意义相似于数组中的下标。在缓冲区刚建立的时候指向0
  4. mark：标记位。用于进行标记。在缓冲区刚建立的时候指向-1，默认不启用

3、Channel通道

 

一、Channel简介

  1. Channel，称之为通道，在NIO中用于完成数据的传输
  2. 在操做的时候是面向缓冲区进行的
  3. 能够实现数据的双向传输
  4. Channel默认是阻塞的，能够手动设置为非阻塞

二、FileChannel介绍

  1. FileChannel，是面向文件的通道
  2. 能够利用FileChannel完成对文件的读写操做
  3. 利用FileChannel读取文件的时候，是先将文件中的内容映射到虚拟内存中，而后再读取到程序的缓冲区中
  4. FileChannel不能直接建立，能够利用FileInputStream、FileOutputStream、RandomAccessFile对象中的个体Channel()方法获取
  5. 若是是经过FileInputStream获取FileChannel，那么只能进行读取操做
  6. 若是是经过FileOutputStream获取FileChannel，那么只能进行写入操做
  7. 若是是经过RandomAccessFile获取FileChannel，那么能够进行读写操做

三、UDP概述

  1. 用于进行UDP收发的通道
  2. 是无链接的网络协议，只能进行发送和接受的操做
  3. 基本类是DatagramChannel，是一个抽象类

四、TCP概述

  1. 用于进行TCP通讯的通道
  2. 须要进行链接的网络协议
  3. 提供了链接、接收、读取、写入操做
  4. 客户端通道是SocketChannel，服务器端通道是ServerSocketChannel

五、通道总结

             Channel通道在NIO中用于完成数据的传输，其中FileChannel是文件通道，UDP与TCP是网络传输层的通道。

4、Selector多路复用选择器

1、概述

  1. Selector 称为多路复用选择器
  2. 对通道进行选择，须要基于事件进行驱动
  3. 针对了四类事件：connect、accept、read、write，四类事件定义在SelectionKey中
  4. 能够实现利用一个或者少许线程处理大量请求
  5. 适用于大量的段任务场景，不适用于长任务场景
  6. Selector针对的必须是非阻塞的通道（Channel）

 总结不易，期待您的关注，咱们一块儿进步，冲冲冲！！！

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