Java NIO使用及原理分析（五）总结

一、java NIO和阻塞I/O的区别

假如现在你对阻塞I/O已有了一定了解，我们知道阻塞I/O在调用InputStream.read()方法时是阻塞的，它会一直等到数据到来时（或超时）才会返回；同样，在调用ServerSocket.accept()方法时，也会一直阻塞到有客户端连接才会返回，每个客户端连接过来后，服务端都会启动一个线程去处理该客户端的请求。阻塞I/O的通信模型示意图如下：

如果你细细分析，一定会发现阻塞I/O存在一些缺点。根据阻塞I/O通信模型，我总结了它的两点缺点：

1、当客户端多时，会创建大量的处理线程。且每个线程都要占用栈空间和一些CPU时间；

2、阻塞可能带来频繁的上下文切换，且大部分上下文切换可能是无意义的。

二、Java NIO原理及通信模式

Java NIO是jdk 1.4开始使用的，它既可以说成“新I/O”，也可以说成非阻塞I/O。下面是java NIO的工作原理：

1、由一个专门的线程来处理所有IO事件，并负责分发；

2、事件驱动机制：事件到的时候触发，而不是同步的去监听事件；

3、线程通讯：线程之间通过wait，notify等方式通讯。保证每次上下文切换都是有意义的，减少无谓的线程切换；

阅读过一些资料之后，下面贴出我理解的java NIO的工作原理图：

Java NIO的服务端只需启动一个专门的线程来处理所有的IO事件，这种通信模型是怎么实现的呢？呵呵，我们一起来探究它的奥秘吧。java NIO采用了双向通道（channel）进行数据传输，而不是单向的流（stream），在通道上可以注册我们感兴趣的事件。一共有以下四种事件：

服务端和客户端各自维护一个管理通道的对象，我们称之为selector，该对象能检测一个或多个通道（channel）上的事件。我们以服务端为例，如果服务端的selector上注册了读事件，某时刻客户端给服务端发送了一些数据，阻塞I/O这时会调用read()方法阻塞地读取数据，而NIO的服务端会在selector中添加一个读事件。服务端的处理线程会轮询地访问selector，如果访问selector时发现有感兴趣的事件到达，则处理这些事件，如果没有感兴趣的事件到达，则处理线程会一直阻塞直到感兴趣的事件到达为止。下面是我理解的java NIO的通信模型示意图：