20.NIO非阻塞IO

cuichen97

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原创最新推荐文章于 2026-06-04 11:45:06 发布 245 阅读 AI 写同款· GEO 优化 ›

非阻塞IO(NIO) 也称作同步阻塞IO。阅读详情

一.NIO简介

1.java.nio全称java non-blocking IO,为所有的原始类型(boolean类型除外)提供缓存支持的数据容器,使用它可以提供非阻塞式的高伸缩性网络.

2.Java NIO 由以下几个核心部分组成:

Channels：通道作用：把缓冲区的内容，写入到目标文件中
把目标文件的内容，读取到缓冲区
缓冲区—>write入通道---->目标文件
目标文件–>read入通道—>缓冲区
Buffers：缓冲区 划分出的指定大小的内存区域
Selectors：选择器

二.Channel和Buffer

基本上，所有的 IO 在NIO 中都从一个Channel 开始。Channel 有点象流。数据可以从Channel读到Buffer中，也可以从Buffer 写到Channel中。
JAVA NIO中的一些主要Channel的实现：

FileChannel
DatagramChannel
SocketChannel
ServerSocketChannel

Java NIO里关键的Buffer实现：(八大基本类型除了boolean之外的七个)

ByteBuffer
CharBuffer
DoubleBuffer
FloatBuffer
IntBuffer
LongBuffer
ShortBuffer

三.Buffer的使用

Java NIO中的Buffer用于和NIO通道进行交互。数据是从通道读入(read)缓冲区，从缓冲区写入(write)到通道中的。

缓冲区本质上是一块可以写入数据，然后可以从中读取数据的内存。这块内存被包装成NIO
Buffer对象，并提供了一组方法，用来方便的访问该块内存。

1.Buffer的基本用法

使用Buffer读写数据一般遵循以下四个步骤：

1.写入数据到Buffer
2.调用flip()方法
3.从Buffer中读取数据
4.调用clear()方法或者compact()方法

即:put()—>flip()—>get()---->clear()或compact()

当向buffer写入数据时，buffer会记录下写了多少数据。一旦要读取数据，需要通过flip()方法将Buffer从写模式切换到读模式。在读模式下，可以读取之前写入到buffer的所有数据。
一旦读完了所有的数据，就需要清空缓冲区，让它可以再次被写入。有两种方式能清空缓冲区：调用clear()或compact()方法。clear()方法会清空整个缓冲区。compact()方法只会清除已经读过的数据。任何未读的数据都被移到缓冲区的起始处，新写入的数据将放到缓冲区未读数据的后面。

例:

package cn.cc.Nio;

import java.nio.ByteBuffer;

/**
 * @author CC
 * 非阻塞IO
 * 缓冲区
 */
public class NioDemo {

	public static void main(String[] args) {
		//创建缓冲区
		ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate(1024);
		//向缓冲区中写入内容
		bb.put("abcdef".getBytes());
		//切换缓冲区为读模式
		bb.flip();
		//读取内容
		byte[] ary = new byte[1];//每次读取的长度为1,读一个
		bb.get(ary);//把缓冲区的内容读到ary中
		System.out.println(new String(ary));
		//清理缓冲区,clear清理的是缓冲区中所有的内容,不管是否已经读取
//		bb.clear();//输出gh
		//清理缓冲区,compact清理的是只读取过的内容
		bb.compact();//输出bcdefgh
		bb.put("gh".getBytes());
		//先flip切换模式,然后获取limit值
		bb.flip();//flip的时候会重置position的值
		byte[] ary2 = new byte[bb.limit()];//长度为缓冲区长度,读全部
		bb.get(ary2);
		System.out.println(new String(ary2));
		bb.clear();//或bb.compact()
	}
}

2.capacity,position和limit※※※(重点)※※※

三大属性:

capacity容量
limit长度
position(重点) 位置

(1)capacity:

作为一个内存块，Buffer有一个固定的大小值，也叫“capacity”.你只能往里写capacity个byte、long，char等类型。一旦Buffer满了，需要将其清空（通过读数据或者清除数据）才能继续写数据往里写数据。

(2)limit:

在写模式下，Buffer的limit表示你最多能往Buffer里写多少数据。 写模式下，limit等于Buffer的capacity。
当切换Buffer到读模式时， limit表示你最多能读到多少数据.因此，当切换Buffer到读模式时，limit会被设置成写模式下的position值。换句话说，你能读到之前写入的所有数据（limit被设置成已写数据的数量，这个值在写模式下就是position）

(3)position

当写数据到Buffer中时，position表示当前的位置。初始的position值为0.当一个byte、long等数据写到Buffer后，
position会向前移动到下一个可插入数据的Buffer单元。position最大可为capacity – 1
当读取数据时，也是从某个特定位置读。当将Buffer从写模式切换到读模式，position会被重置为0. 当从Buffer的position处读取数据时，position向前移动到下一个可读的位置。

3.Buffer的分配

要想获得一个Buffer对象首先要进行分配。每一个Buffer类都有一个allocate方法。下面是一个分配48字节capacity的ByteBuffer的例子:
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);//创建缓冲区，大小为1024个字节

4.

flip()方法
将Buffer从写模式切换到读模式.调用flip()方法会将position设回0,并且将limit设置成之前position的值
即,position现在用于标记读的位置,limit表示之前写进了多少个byte,char等—现在能读取多少个byte,char等

rewind()方法
Buffer.rewind()将position设回0，所以你可以重读Buffer中的所有数据。limit保持不变，仍然表示能从Buffer中读取多少个元素（byte、char等）。

※※※clear()与compact()方法※※※※

调用clear()方法：position将被设回0，limit设置成capacity，换句话说，Buffer被清空了，其实Buffer中的数据并未被清除，只是这些标记告诉我们可以从哪里开始往Buffer里写数据。如果Buffer中有一些未读的数据，调用clear()方法，数据将“被遗忘”，意味着不再有任何标记会告诉你哪些数据被读过，哪些还没有。如果Buffer中仍有未读的数据，且后续还需要这些数据，但是此时想要先写些数据，那么使用compact()方法。compact()方法将所有未读的数据拷贝到Buffer起始处。然后将position设到最后一个未读元素正后面。limit属性依然像clear()方法一样，设置成capacity。现在Buffer准备好写数据了，但是不会覆盖未读的数据。

mark()与reset()方法
通过调用Buffer.mark()方法，可以标记Buffer中的一个特定position。之后可以通过调用Buffer.reset()方法恢复到这个position。例如：
buffer.mark(); //添加标记
buffer.reset();//恢复到标记位置