Java高并发教程：Java NIO简介

Java高并发教程：Java NIO

Java NIO

　　Java NIO 全程未 Java New IO类库，目的是让Java支持非阻塞IO（Non-Block IO），故很多人也称之为 Java Non-Block IO。原先的阻塞式IO也被称为OIO（Old IO）。总体上来说，NIO弥补了原来面向流的OIO同步阻塞的不足，未标准Java代码提供了高速的、面向缓存区的IO。

　　Java NIO主要由以下三个核心组件构成：

• Channel（通道）
• Buffer（缓存区）
• Selector（选择器）

　　当然，JavaNIO，属于IO多路复用模型。

NIO 与 OIO对比

　　Java中，NIO与OIO的区别，体现在三个方面：

1. OIO是面向流的，NIO是面向缓存区的。
2. OIO的操作是阻塞的，NIO是非阻塞的。
3. OIO没有选择器的概念。

　　简单解释一下三个区别：

• 面向缓存区指的是NIO不像OIO那样只能顺序读写字节，而是可以随意地读取Buffer中任意未知的数据。
• 非阻塞指的是，当我们调用read方法时，如果没有数据，read直接返回，而不会阻塞当前线程。
• 选择器是操作系统提供的一种系统调用，可知，NIO的底层需要操作系统的支持。

通道

　　在OIO中，同一个网络连接会关联到两个流：一个输入流（InputStream），另一个输出流（Output Stream）。通过这两个流，不断地进行输入和输出的操作。

　　在NIO中，同一个网络连接使用一个通道表示，所有的NIO的IO操作都是从通道开始的。一个通道类似于OIO中的两个流的结合体，既可以从通道读取，也可以向通道写入。

Selector选择器

IO多路复用：

　　一个进程/线程可以同时监视多个文件描述符（一个网络连接，操作系统底层使用一个文件描述符来表示），一旦其中的一个或者多个文件描述符可读或者可写，系统内核就通知该进程/线程。

　　选择器其实是一个IO时间的查询器。通过选择器，一个线程可以查询多个通道的IO事件的就绪状态。

　　实现IO多路复用，从具体的开发层面来说，首先把通道注册到选择器中，然后通过选择器内部的机制，可以查询（select）这些注册的通道是否有已经就绪的IO事件（例如可读、可写、网络连接完成等）。

　　我们可以很简单地使用一个线程，通过选择器去管理多个通道。这是非常高效的，这种高效来自于Java的选择器组件Selector，以及其背后的操作系统底层的IO多路复用的支持。

缓存区

　　通道的读取，就是将数据从通道读取到缓冲区中；通道的写入，就是将数据从缓冲区中写入到通道中。缓冲区的使用，是面向流的OIO所没有的，也是NIO非阻塞的重要前提和基础之一。

　　Buffer类的四个重要属性：

 　　

参考资料

• 《Nerry、Redis、Zookeeper高并发实战》