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技术编程|NIO-非阻塞的IO


上一篇介绍了BIO ， 我们知道 ， 阻塞的根本原因是内核系统中处理方法是阻塞的
一.NIO相对于BIO来说 ， 是新IO ， 或者非阻塞IO ， 是内核系统升级后产物

技术编程|NIO-非阻塞的IO
本文插图

上面代码我们看到 ， serverSocketChannel.accept()设置成非阻塞后 ， 如果没有客户端连接 ， 代码会不停地死循环运行 。 同理 ， socketChannel.configureBlocking(false); socketChannel.read方法和socketChannel.write方法也是非阻塞的 ， 有需要读写的数据 ， 直接读写 ， 没有的话代码直接往下执行 ， 空循环 ， 然后再进行下一次循环看看有没有要读写的数据 。
有没有发现一个问题 ， 一旦代码不阻塞了 ， 方法accept、read、write等就要放在循环体中 ， 条件不满足时 ， 只能不停的空轮循 。 这种方式显然不好 ， 怎么解决呢?可不可以统一交给一个对象来处理 ， 让它来负责监控对象serverSocketChannel、socketChannel中有没有需要处理的事情
二.select和poll
(1)select==>时间复杂度O(n)
select()的机制中提供一种fd_set的数据结构 ， long类型的数组 ， 每一个数组元素都能与已打开的文件句柄（不管是Socket句柄,还是其他文件或命名管道或设备句柄）建立联系 ， 当调用select()时 ， 由内核根据IO状态修改fd_set的内容 ， 由此来通知执行了select()的进程哪一Socket或文件可读 ， 无差别轮询所有句柄 ， 找出需要处理的 ， 对他们进行操作 。 select无差别轮询复杂度 ， 同时处理的流越多 ， 无差别轮询时间就越长
(2)poll==>时间复杂度O(n)
poll本质上和select没有区别 ， 管理多个描述符也是进行轮询 ，但是它没有最大连接数的限制 ， 基于链表来存储的
三.epoll和多路复用器
epoll可以理解为event poll ， epoll会把哪个流发生了怎样的I/O事件通知我们 ， 复杂度降低到了O(1) ， 不再是盲目的轮循所有打开的流
不知道大家有没有想到监听器 ， 将一堆观察者、被观察者注册到广播器上面 ， 当被观察者有事件发生时 ， 利用广播器通知特定的观察者 ， epoll类似于观察者模式
select ， poll ， epoll都是IO多路复用的机制 ， I/O多路复用就通过一种机制 ， 可以监视多个描述符 ， 一旦某个描述符就绪（一般是读就绪或者写就绪） ， 能够通知程序进行相应的读写操作 。 多路复用 ， 说白了 ， 就是指一个对象可以反复监控着多个链路通道流上面的事件情况 ， selector
四.byteBuffer
缓冲区(Buffer)就是在内存中(堆内或堆外)预留指定大小的存储空间用来对输入/输出(I/O)的数据作临时存储数据的缓冲区 ， 好处：
1、减少实际的物理读写次数
2、缓冲区在创建时就被分配内存 ， 这块内存区域一直被重用 ， 可以减少动态分配和回收内存的次数
【技术编程|NIO-非阻塞的IO】缓冲区直接为通道(Channel)服务 ， 写入数据到通道或从通道读取数据 ， 面向可读可写的缓冲区而不是字节流 ， 大大提高传递的效率 ， 底层本质上是一个数组结构


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