NIO的过程

同步与异步
  • 同步: 同步就是发起一个调用后,被调用者未处理完请求之前,调用不返回。
  • 异步: 异步就是发起一个调用后,立刻得到被调用者的回应表示已接收到请求,但是被调用者并没有返回结果,此时我们可以处理其他的请求,被调用者通常依靠事件,回调等机制来通知调用者其返回结果。


NIO:

NIO主要有三大核心部分:Channel(通道),Buffer(缓冲区), Selector。传统IO基于字节流和字符流进行操作,而NIO基于Channel和Buffer(缓冲区)进行操作,数据总是从通道读取到缓冲区中,或者从缓冲区写入到通道中。

Selector(选择区)用于监听多个通道的事件(比如:连接打开,数据到达)。因此,单个线程可以监听多个数据通道。

NIO和传统IO(一下简称IO)之间第一个最大的区别是,IO是面向流的,NIO是面向缓冲区的。

### Java NIO 使用教程和示例 #### 一、简介 Java NIO (New Input/Output) 是一种同步非阻塞I/O模型,提供了面向缓冲区以及基于通道的I/O操作方法。NIO库是在JDK 1.4中引入的,旨在改进标准I/O的功能并提高效率[^1]。 #### 二、核心组件介绍 ##### 缓冲区(Buffer) 缓冲区是数据容器,在NIO中所有的数据都必须先放到Buffer对象里才能被处理。常见的有ByteBuffer, CharBuffer等不同类型的数据缓冲区。每个Buffer都有三个重要属性:capacity(容量)、position(位置) 和 limit(界限)。当向buffer写入或从中读取时会改变这些值的状态。 ##### 通道(Channel) 与传统的流不同的是,Channel既可以用来做输入也可以作为输出端点;而且支持异步模式下的多路复用器Selector来管理多个连接。主要实现类包括FileChannel, SocketChannel等等[^3]。 #### 三、Scatter/Gather 特性说明 Scatter/Gather指的是将数据分散读取至多个缓冲区内或将来自几个缓冲区的数据聚集起来一次性写出。这种技术特别适用于需要分段处理大数据集的情况,因为它允许程序一次调用完成多次传输动作而不必反复切换上下文环境。 #### 四、代码实例展示 下面给出一段简单的文件复制例子演示如何使用NIO中的`FileChannel`来进行高效的磁盘间数据搬运工作: ```java import java.io.*; import java.nio.channels.*; public class FileCopy { public static void main(String[] args){ try{ FileInputStream fin = new FileInputStream("source.txt"); FileOutputStream fout = new FileOutputStream("destination.txt"); // 获取源文件和目标文件对应的channel FileChannel fcin = fin.getChannel(); FileChannel fcout = fout.getChannel(); long position=0; long size = fcin.size(); while(position<size){ position += fcin.transferTo(position,size-position,fcout); } fcin.close(); fcout.close(); fin.close(); fout.close(); }catch(IOException e){ System.out.println(e); } } } ``` 此段代码展示了通过transferTo()函数直接在两个file channel之间移动字节序列从而实现了快速拷贝过程[^2]。
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