java NIO原理

NIO中的重要概念 通道、缓冲区、选择器

• 通道：相似于流，
  • 可是能够异步读写数据（流只能同步读写），
  • 通道是双向的，（流是单向的），
• 通道的数据老是要先读到一个buffer 或者 从一个buffer写入，
  • 即通道与buffer进行数据交互。

通道类型：　　

• FileChannel：从文件中读写数据。　　
  • FileChannel比较特殊，
  • 它能够与通道进行数据交互，
  • 不能切换到非阻塞模式，
• DatagramChannel：能经过UDP读写网络中的数据。　　
• SocketChannel：能经过TCP读写网络中的数据。　　
  • 套接字通道（SocketChannel）能够切换到非阻塞模式；
• ServerSocketChannel：能够监听新进来的TCP链接，像Web服务器那样。
  • 对每个新进来的链接都会建立一个SocketChannel。

缓冲区 - 本质上是一块能够存储数据的内存，被封装成了buffer对象而已！

缓冲区类型：

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

　经常使用方法：

• • allocate() - 分配一块缓冲区　　
  • put() -  向缓冲区写数据
  • get() - 向缓冲区读数据　　
  • flip() - 将缓冲区从写模式切换到读模式，limit 指向有效数据末尾
  • rewind() - 将缓冲区从写模式切换到读模式，limit 指向capacity　
  • clear() - 从读模式切换到写模式，不会清空数据，
    • 但后续写数据会覆盖原来的数据，
    • 即便有部分数据没有读，也会被遗忘；　　
  • compact() - 从读数据切换到写模式，数据不会被清空，
    • 会将全部未读的数据copy到缓冲区头部，
    • 后续写数据不会覆盖，而是在这些数据以后写数据
  • mark() - 对position作出标记，配合reset使用
  • reset() - 将position置为标记值　　

缓冲区的一些属性：

• capacity - 缓冲区大小（容量），
  • 不管是读模式仍是写模式，此属性值不会变；
• position - 写数据时，position表示当前写的位置，
  • 每写一个数据，会向下移动一个数据单元，
  • 初始为0；最大为capacity - 1
  • 切换到读模式时，position会被置为0，表示当前读的位置
• limit - 写模式下，limit 至关于capacity 表示最多能够写多少数据，
  • 切换到读模式时，limit 等于原先的position，表示最多能够读多少数据。

选择器：至关于一个观察者，

• 用来监听通道感兴趣的事件，
• 一个选择器能够绑定多个通道；

通道向选择器注册时，须要指定感兴趣的事件，选择器支持如下事件：

• SelectionKey.OP_READ表示关注读数据就绪事件 
• SelectionKey.OP_WRITE表示关注写数据就绪事件 
• SelectionKey.OP_CONNECT表示关注socket channel的链接完成事件 
• SelectionKey.OP_ACCEPT表示关注server-socket channel的accept事件 

若是你对不止一种事件感兴趣，

• 那么能够用“位或”操做符将常量链接起来，以下：
  • int interestSet = SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE; 

通道向选择器注册时，会返回一个 SelectionKey对象，具备以下属性

• interest集合
• ready集合　　
• Channel　　
• Selector
• 附加的对象（可选）　

用“位与”操做interest 集合和给定的SelectionKey常量，

• 能够肯定某个肯定的事件是否在interest 集合中。

  • int interestSet = selectionKey.interestOps();  
     
    boolean isInterestedInAccept  = interestSet & SelectionKey.OP_ACCEPT;
    boolean isInterestedInConnect = interestSet & SelectionKey.OP_CONNECT;  
    boolean isInterestedInRead    = interestSet & SelectionKey.OP_READ;  
    boolean isInterestedInWrite   = interestSet & SelectionKey.OP_WRITE;

     

• ready 集合是通道已经准备就绪的操做的集合。
  • 在一次选择(Selection)以后，你会首先访问这个ready set。
  • 能够这样访问ready集合： 
    • int readySet = selectionKey.readyOps();
• 四个方法获取已就绪事件，返回值为boolean：

  • selectionKey.isAcceptable();  
    selectionKey.isConnectable();  
    selectionKey.isReadable();  
    selectionKey.isWritable();

• 能够将一个对象或者更多信息附着到SelectionKey上，
  • 即记录在附加对象上，方法以下：

    • selectionKey.attach(theObject);  
      Object attachedObj = selectionKey.attachment();

能够经过选择器的select方法获取是否有就绪的通道；

• int select()　　
• int select(long timeout)　　
• int selectNow()