NIO 与 Netty 之 NIO

最新推荐文章于 2024-10-03 19:13:18 发布

weixin_43676037

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本文深入探讨了NIO（Non-blocking I/O）与BIO（Blocking I/O）的区别，详细解析了NIO的文件与网络IO操作，包括缓冲区(Buffer)、通道(Channel)、选择器(Selector)等核心概念，以及它们如何实现更高效的IO处理。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

文章目录

NIO与BIO的区别

BIO

以流的方式进行操作
缓冲区自己创建一个数组
阻塞式

NIO

以通道 Channel 形式进行操作
缓冲区提供 Buffer 进行操作
非阻塞式

NIO

NIO - 文件 IO

缓冲区： 数据必须放到缓冲区中完成读写操作。
- public abstract ByteBuffer put(byte[] b); 存储字节数据到缓冲区
- public abstract byte[] get(); 从缓冲区获取字节数据
- public final Byte[] array(); 把缓冲区数据转换成字节数组
- public static ByteBuffer allocate(int capacity); 设置缓冲区初始容量
- public static ByteBuffer wrap(byte[] array); 把现成数组放到缓冲区使用
- public final Buffer flip(); 翻转缓冲区，重置位置到初始位置
Channel： 类似BIO中的stream，不过是双向的，可写数据，可读数据。
- FileChannel --> 操作文件输入输出
  - public int read(ByteBuffer dst); 读数据放入缓冲区
  - public int write(ByteBuffer src); 把缓冲区数据放入通道
  - public long transferFrom(ReadableByteChannel src, long positon, long count); 从目标通道复制数据。
  - public long transferTo(long positon, long count, WriteableByteChannel target); 把数据从当前通道复制给目标通道。
- DatagramChannel --> 基于UDP协议输入输出
- ServerSocketChannel --> 基于TCP协议输入输出，用于服务器端
- SocketChannel --> 基于TCP协议输入输出，用于客户端

NIO之文件IO code

NIO - 网络IO

Selector 选择器： 检测多个注册的通道上是否有事件发生，如果有就获取事件，针对时间做相应的响应处理。
- public static Selector open(); 获取一个选择器对象
- public int select(long timeOut); 监控注册的 channel，channel 有 io 操作可以进行时，将对应的 SelectionKey 加入到内部集合并返回，从内部集合得到所有的 SelectionKey 。
- public Set selectionKeys(); 从内部集合中得到所有的 SelectionKey。
SelectionKey： 代表 Selector 和 ServerSocketChannel 的注册关系，一共有4种。
1. int OP_ACCEPT : 有新的网络连接可以，accept 值为 16
2. int OP_CONNECT : 连接已经建立，值为 8
3. int OP_READ 和 int OP_WRITE : 代表读写操作，值为 1 和 4
- public abstract Selector selector(); 得到与之关联的 Selector 对象
- public abstract SelectableChannel channel(); 得到与之关联的 channel 对象
- public final Object attachment(); 得到与之关联的共享数据
- public final boolean isAcceptable(); 是否可以 accept
- public final boolean isReadable(); 是否可以读
- public final boolean isWriteable(); 是否可以写
ServerSocketChannel： 服务器监听新的客户端 socket 连接
- public static ServerSocketChannel open(); 得到一个 ServerSocketChannel 通道
- public final ServerSocketChannel bind(SocketAddress local); 设置服务器端端口号
- public final SelectableChannel configureBlocking(boolean block); 设置阻塞或非阻塞模式, false 为非阻塞
- public SocketChannel accept(); 接收连接，返回代表这个连接的通道对象
- public final SelectionKey register(Selector sel, int ops); 注册一个选择器并设置监听事件
SocketChannel： 网络 IO 通道，具体负责读写
- public static SocketChannel open(); 得到一个 SocketChannel 通道
- public final SelectableChannel configureBlocking(boolean block); 设置阻塞或非阻塞模式, false 为非阻塞
- public boolean connect(SocketAddress remote); 连接服务器
- public boolean finishConnect(); 上面的方法连接失败，就要通过该方法完成连接操作
- public int read(ByteBuffer dst); 往通道读数据
- public int write(ByteBuffer src); 往通道写数据
- public final SelectionKey register(Selector sel, int ops， Object att); 注册一个选择器，设置监听事件，最后一个参数可以设置共享数据
- public final void close(); 关闭通道