NIO编程一直是JAVA知识体系中的一个重点 。前几年的时间面试的门槛是了解NIO,现在就不一样了,最起码也要精通NIO,因此学习javaNIO编程是非常有必要的 。这篇文章就开始对NIO进行一个认识 。本文参考了慕课网,特在此说明 。
一、认识NIO
1、什么是BIO?
想要学习NIO,那我们就必须先要认识一下BIO,在JDK1,4之前,我们使用网络连接的时候一直都是使用的BIO,也就是阻塞式,网络模型是下面这个样子的 。
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上面这个网络模型是这样的 。
(1)server创建初始化一些预备工作之后,就开始等待客户端client的链接
(2)client开始链接server 。
(3)server一旦请求到client的请求之后就会开启一个线程去处理 。
就好比是只有一家餐饮店,每进来一个顾客,我们就需要去创建一个线程去处理 。这就是BIO 。他的缺点可想而知 。如果客户端很多的话,server就必须要开启很多个Thread去处理,这样也太麻烦了 。毕竟像淘宝微信这样的平台好几亿人再用,而且请求量这么大,总不能开启几亿个线程去处理吧 。这时候在jdk1.4就出现了NIO 。
2、出现了NIO
既然BIO有这么多的缺点,java官方肯定也明白,于是在jdk1.4的时候及时的加入了NIO 。
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【这篇java的NIO编程,保证你能看懂】这个跟上一个的区别我们来捋一下:
(1)一个客户端进来之后首先加入到Set中
(2)server时刻轮询着这个set,一旦发现有客户端连接进来就开始handler
(3)多个client连接进来的时候,都保存在这个set中,这样我们就可以轮询处理多个client了 。
这就NIO,他的优点从上面的图也可以看出来 。我们可能只需要创建一个Thread就可以处理所有的client了 。当然每一个client要做的事情不一样,有的是连接请求,有的是读写请求,这时候server就可以根据不同的请求使用不同的handler了 。再给出一张图看一下:
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当然,这只是列举出了NIO的特点,还有大致网络模型,想要去真正的了解他,还是代码来的直接 。
二、代码实现
1、基本概念
在正式开始代码的编写之前,我们还要先认识一下涉及到的几个类 。
(1)channel
它相当于是一个通道,这个通道是流通数据的,我们既可以从通道中读取数据,又可以写数据到通道 。常见的channel有四个:FileChannel、DatagramChannel、SocketChannel、ServerSocketChannel 。
- FileChannel 从文件中读写数据 。
- DatagramChannel 能通过UDP读写网络中的数据 。
- SocketChannel 能通过TCP读写网络中的数据 。
- ServerSocketChannel可以监听新进来的TCP连接,像Web服务器那样 。对每一个新进来的连接都会创建一个SocketChannel 。
Buffer用于和通道进行交互 。数据是从通道读入缓冲区,从缓冲区写入到通道中的 。
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使用Buffer读写数据一般遵循以下四个步骤:
- 写入数据到Buffer
- 调用flip()方法
- 从Buffer中读取数据
- 调用clear()方法或者compact()方法
Selector(选择器)能够检测一到多个NIO通道,并能够知晓通道是否为诸如读写事件做好准备的组件 。这样,一个单独的线程可以管理多个channel,从而管理多个网络连接 。
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2、实现步骤
我们在这里实现一个类似于聊天室的案例,上面已经把NIO涉及到的一些核心类说了一下,下面说一下实现的步骤 。这个步骤是要结合上面的图来理解会比较容易一些:
第一步:创建Selector
第二步:创建ServerSocketChannel,绑定监听端口
第三步:将Channel设置为非阻塞模式
第四步:将Channel注册到Selector上,监听连接事件
第五步:循环调用Selector的select方法,检测就绪情况
第六步:调用selectedKeys方法获取就绪channel集合
第七步:判断就绪事件种类,调用业务处理方法
第八步:根据业务需要决定是否再次注册监听事件,重复执行第三步操作
有了这个步骤我们再去代码实现 。
3、代码实现
(1)server端代码开发
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