7.java nio是什么(java.nio的描述)

大家好，今天来为大家分享7.java nio是什么的一些知识点，和java.nio的描述的问题解析，大家要是都明白，那么可以忽略，如果不太清楚的话可以看看本篇文章，相信很大概率可以解决您的问题，接下来我们就一起来看看吧！

java nio 开发实例

首先了解下所谓的java nio是个什么东西！

传统的并发型服务器设计是利用阻塞型网络I/O以多线程的模式来实现的然而由

于系统常常在进行网络读写时处于阻塞状态会大大影响系统的性能自Java开始引入

了NIO(新I/O) API通过使用非阻塞型I/O实现流畅的网络读写操作为开发高性能并发

型服务器程序提供了一个很好的解决方案这就是java nio

首先来看下传统的阻塞型网络 I/O的不足

Java平台传统的I/O系统都是基于Byte（字节）和Stream（数据流）的相应的I/O操

作都是阻塞型的所以服务器程序也采用阻塞型I/O进行数据的读写操作本文以TCP

长连接模式来讨论并发型服务器的相关设计为了实现服务器程序的并发性要求系统由一

个单独的主线程来监听用户发起的连接请求一直处于阻塞状态当有用户连接请求到来时

程序都会启一个新的线程来统一处理用户数据的读写操作

这种模式的优点是简单实用易管理然而缺点也是显而易见的由于是为每一个客

户端分配一个线程来处理输入输出数据其线程与客户机的比例近似为随着线程

数量的不断增加服务器启动了大量的并发线程会大大加大系统对线程的管理开销这将

成为吞吐量瓶颈的主要原因其次由于底层的I/O操作采用的同步模式 I/O操作的阻塞管

理粒度是以服务于请求的线程为单位的有可能大量的线程会闲置处于盲等状态造成I/O

资源利用率不高影响整个系统的性能

对于并发型服务器系统用在阻塞型I/O等待和线程间切换的时间远远多于CPU在内

存中处理数据的时间因此传统的阻塞型I/O已经成为制约系统性能的瓶颈 Java版本

后推出的NIO工具包提供了非阻塞型I/O的异步输入输出机制为提高系统的性能提供

了可实现的基础机制

NIO包及工作原理

针对传统I/O工作模式的不足 NIO工具包提出了基于Buffer（缓冲区） Channel（通

道） Selector（选择器）的新模式 Selector（选择器）可选择的Channel（通道）和

SelectionKey（选择键）配合起来使用可以实现并发的非阻塞型I/O能力

NIO工具包的成员

Buffer（缓冲器）

Buffer类是一个抽象类它有个子类分别对应于七种基本的数据类型 ByteBuffer

CharBuffer DoubleBuffer FloatBuffer IntBuffer LongBuffer和ShortBuffer每一个Buffer

对象相当于一个数据容器可以把它看作内存中的一个大的数组用来存储和提取所有基本

类型(boolean型除外)的数据 Buffer类的核心是一块内存区可以直接对其执行与内存有关

的操作利用操作系统特性和能力提高和改善Java传统I/O的性能

Channel（通道）

Channel被认为是NIO工具包的一大创新点是(Buffer)缓冲器和I/O服务之间的通道

具有双向性既可以读入也可以写出可以更高效的传递数据我们这里主要讨论

ServerSocketChannel和SocketChannel它们都继承了SelectableChannel是可选择的通道

分别可以工作在同步和异步两种方式下（这里的可选择不是指可以选择两种工作方式而是

指可以有选择的注册自己感兴趣的事件）当通道工作在同步方式时它的功能和编程方法

与传统的ServerSocket Socket对象相似当通道工作在异步工作方式时进行输入输出处

理不必等到输入输出完毕才返回并且可以将其感兴趣的（如接受操作连接操作读出

操作写入操作）事件注册到Selector对象上与Selector对象协同工作可以更有效率的支

持和管理并发的网络套接字连接

Selector（选择器）和SelectionKey（选择键）

各类 Buffer是数据的容器对象各类Channel实现在各类Buffer与各类I/O服务间传输

数据 Selector是实现并发型非阻塞I/O的核心各种可选择的通道将其感兴趣的事件注册

到Selector对象上 Selector在一个循环中不断轮循监视这各些注册在其上的Socket通道

SelectionKey类则封装了SelectableChannel对象在Selector中的注册信息当Selector监测

到在某个注册的SelectableChannel上发生了感兴趣的事件时自动激活产生一个SelectionKey

对象在这个对象中记录了哪一个SelectableChannel上发生了哪种事件通过对被激活的

SelectionKey的分析外界可以知道每个SelectableChannel发生的具体事件类型进行相应的

处理

NIO工作原理

通过上面的讨论我们可以看出在并发型服务器程序中使用NIO实际上是通过网络事

件驱动模型实现的我们应用Select机制不用为每一个客户端连接新启线程处理而是将

其注册到特定的Selector对象上这就可以在单线程中利用Selector对象管理大量并发的网

络连接更好的利用了系统资源采用非阻塞I/O的通信方式不要求阻塞等待I/O操作完

成即可返回从而减少了管理I/O连接导致的系统开销大幅度提高了系统性能

当有读或写等任何注册的事件发生时可以从Selector中获得相应的

SelectionKey从SelectionKey中可以找到发生的事件和该事件所发生的具体的

SelectableChannel以获得客户端发送过来的数据由于在非阻塞网络I/O中采用了事件触

发机制处理程序可以得到系统的主动通知从而可以实现底层网络I/O无阻塞流畅地读

写而不像在原来的阻塞模式下处理程序需要不断循环等待使用NIO可以编写出性能更

好更易扩展的并发型服务器程序

并发型服务器程序的实现代码

应用 NIO工具包基于非阻塞网络I/O设计的并发型服务器程序与以往基于阻塞I/O的

实现程序有很大不同在使用非阻塞网络I/O的情况下程序读取数据和写入数据的时机不

是由程序员控制的而是Selector决定的下面便给出基于非阻塞网络I/O的并发型服务器

程序的核心代码片段

import java io*//引入Java io包

import*//引入包

import java nio channels*//引入Java nio channels包

import java util*//引入Java util包

public class TestServer implements Runnable

{

/**

*服务器Channel对象负责接受用户连接

*/

private ServerSocketChannel server

/**

* Selector对象负责监控所有的连接到服务器的网络事件的发生

*/

private Selector selector

/**

*总的活动连接数

*/

private int activeSockets

/**

*服务器Channel绑定的端口号

*/

private int port

/**

*

*构造函数

*/

public TestServer()throws IOException

{

activeSockets=

port=//初始化服务器Channel绑定的端口号为

selector= Selector open()//初始化Selector对象

server=ServerSocketChannel open()//初始化服务器Channel对象

ServerSocket socket=server socket()//获取服务器Channel对应的//ServerSocket对象

socket bind(new InetSocketAddress(port))//把Socket绑定到监听端口上

nfigureBlocking(false)//将服务器Channel设置为非阻塞模式

server register(selector SelectionKey OP_ACCEPT)//将服务器Channel注册到

Selector对象并指出服务器Channel所感兴趣的事件为可接受请求操作

}

public void run()

{

while(true)

{

try

{

/**

*应用Select机制轮循是否有用户感兴趣的新的网络事件发生当没有

*新的网络事件发生时此方法会阻塞直到有新的网络事件发生为止

*/

selector select()

}

catch(IOException e)

{

continue//当有异常发生时继续进行循环操作

}

/**

*得到活动的网络连接选择键的集合

*/

Set<SelectionKey> keys=selector selectedKeys()

activeSockets=keys size()//获取活动连接的数目

if(activeSockets==)

{

continue//如果连接数为则继续进行循环操作

}

/**

/**

*应用For—Each循环遍历整个选择键集合

*/

for(SelectionKey key:keys)

{

/**

*如果关键字状态是为可接受则接受连接注册通道以接受更多的*

事件进行相关的服务器程序处理

*/

if(key isAcceptable())

{

doServerSocketEvent(key)

continue

}

/**

*如果关键字状态为可读则说明Channel是一个客户端的连接通道

*进行相应的读取客户端数据的操作

*/

if(key isReadable())

{

doClientReadEvent(key)

continue

}

/**

*如果关键字状态为可写则也说明Channel是一个客户端的连接通道

*进行相应的向客户端写数据的操作

*/

if(key isWritable())

{

doClinetWriteEvent(key)

continue

}

}

}

}

/**

*处理服务器事件操作

*@param key服务器选择键对象

*/

private void doServerSocketEvent(SelectionKey key)

{

SocketChannel client=null

try

{

ServerSocketChannel server=(ServerSocketChannel)key channel()

client=server accept()

if(client==null)

{

return

}

nfigureBlocking(false)//将客户端Channel设置为非阻塞型

/**

/**

*将客户端Channel注册到Selector对象上并且指出客户端Channel所感

*兴趣的事件为可读和可写

*/

client register(selector SelectionKey OP_READ|SelectionKey OP_READ)

}catch(IOException e)

{

try

{

client close()

}catch(IOException e){}

}

}

/**

*进行向客户端写数据操作

*@param key客户端选择键对象

*/

private void doClinetWriteEvent(SelectionKey key)

{

代码实现略

}

/**

*进行读取客户短数据操作

*@param key客户端选择键对象

*/

private void doClientReadEvent(SelectionKey key)

{

代码实现略

}

}

从上面对代码可以看出使用非阻塞性I/O进行并发型服务器程序设计分三个部分

向Selector对象注册感兴趣的事件从Selector中获取所感兴趣的事件根据不同的事件进

行相应的处理

结语

通过使用NIO工具包进行并发型服务器程序设计一个或者很少几个Socket线程就可

以处理成千上万个活动的Socket连接大大降低了服务器端程序的开销同时网络I/O采取

非阻塞模式线程不再在读或写时阻塞操作系统可以更流畅的读写数据并可以更有效地向

CPU传递数据进行处理以便更有效地提高系统的性能

看到这里相信你看了不止分钟了吧我说分钟其实就是想让大家能够轻松的读下去（鸡蛋）

好了到这里大家应该对java nio有个初步的了解了吧~~~

java.nio的描述

定义作为数据容器的缓冲区，并提供其他 NIO包的概述。

NIO API的集中抽象为：

缓冲区，它们是数据容器；

字符集及其相关解码器和编码器，

它们在字节和 Unicode字符之间进行转换；

各种类型的通道，它们表示到能够执行 IO操作的

实体的连接；以及选择器和选择键，它们与

可选择信道一起定义了多路的、无阻塞的

I/O设施。

java.nio包定义了缓冲区类，这些类用于所有 NIO API。java.nio.charset包中定义了字符集API，java.nio.channels包中定义了信道和选择器 API。每个子包都具有自己的服务提供程序接口(SPI)子包，SPI子包的内容可用于扩展平台的默认实现或构造替代实现。

缓冲区

描述

Buffer位置，界限和容量；

清除，反转，重绕和标记/重置

ByteBuffer Get/put，压缩，查看；分配，包装

MappedByteBuffer映射到文件的字节缓冲区

CharBuffer Get/put，压缩；分配，包装

DoubleBuffer''

FloatBuffer''

IntBuffer''

LongBuffer''

ShortBuffer''

ByteOrder字节顺序的类型安全的枚举

Java NIO与IO的区别和比较

Java NIO和IO的主要区别如下：

1.NIO的创建目的是为了让 Java程序员可以实现高速 I/O而无需编写自定义的本机代码。NIO将最耗时的 I/O操作(即填充和提取缓冲区)转移回操作系统，因而可以极大地提高速度。传统的IO操作属于阻塞型，严重影响程序的运行速度。

2,。流与块的比较。原来的 I/O库(在 java.io.*中)与 NIO最重要的区别是数据打包和传输的方式。正如前面提到的，原来的 I/O以流的方式处理数据，而 NIO以块的方式处理数据。

面向流的 I/O系统一次一个字节地处理数据。一个输入流产生一个字节的数据，一个输出流消费一个字节的数据。为流式数据创建过滤器非常容易。链接几个过滤器，以便每个过滤器只负责单个复杂处理机制的一部分，这样也是相对简单的。不利的一面是，面向流的 I/O通常相当慢。

3.一个面向块的 I/O系统以块的形式处理数据。每一个操作都在一步中产生或者消费一个数据块。按块处理数据比按(流式的)字节处理数据要快得多。但是面向块的 I/O缺少一些面向流的 I/O所具有的优雅性和简单性。

文章分享结束，7.java nio是什么和java.nio的描述的答案你都知道了吗？欢迎再次光临本站哦！