NIO非阻塞编程的简单介绍

不念不忘少年蓝@ 2021-09-27 05:28 266阅读 0赞

### 什么是NIO？ ###

NIO所在的包是java.nio。其中的n表示non-blocking。但是实际上我们可以把它理解成nio=net+io，因为NIO包实现了网络通讯和io的联合功能，并且将他们结合发挥到极致，实现了完美的非阻塞通讯功能。如图所示：

![70][]

### 为什么会有NIO？ ###

因为普通的socket通讯存在着I/O问题----阻塞通讯，并且分析传统的解决方法----线程池的优缺点，进而引进NIO的解决方案。

1基于Socket通讯的存在的问题----I/O阻塞通信

经典的网络服务器的结构的通讯过程：

![70 1][]

方框内的操作会循环执行，并且监听连接、读取数据、写入数据这些操作都是阻塞的。在其ServerSocket操作的具体如下：

1 Socket socket = ss.accept();     //这里是阻塞的

2  BufferReader br  = new BufferReader(new InputStrameReader(socket.getInputStream()));

PrintWriter pw = new PrintWriter(socket.getOutputStream());

//读写数据

String line;

while(line==br.readline()!=null)\{          //读阻塞

os.println(line);                               //写阻塞

os.flush();

\}

在Jdk1.4之前解决这个问题是利用线程池的方法来解决的，服务器启动的时候创建一个线程池，当监听到客户端连接时，就为客户端从线程池取出一个线程，当客户端断开连接时，该客户端就会将该线程归还到线程池中，以提高线程池的使用效率。

虽然线程池可以使服务器处理多个连接，但是每个线程拥有自己的栈空间并且浪费大量的cpu时间，消耗比较大，而且很多时间是浪费在阻塞的I/O操作上，没有有效的利用CPU。

所以最新解决方式是----NIO 非阻塞通信

### 如何用NIO？ ###

首先需要理解NIO的四个核心框架

1 缓存Buffer：它是包含数据且用于读写的线性表结构。其中还提供了一个特殊的类用于内存映射文件的I/O操作。

2 字符集Charset：提供了Unicode字符串影射到字节序列及逆影射的操作。

3 通道Channel：包含Socket、File和Pipe这三个管道，它实际上是双向交流的通道。

4 选择器Selector：将多元异步I/O操作集中到一个或多个线程中。

(下次会详细的解释这四种核心框架)

然后了解一下NIO通道编程：简单了解一下四种通道类编程(具体下次详细介绍)

1 文件通道FileChannel：用于实现对文件的读取、写入、锁定和映射

2 Socket通道SocketChannel：实现基于Socket通道

3 ServerSocket通道ServerSocket：实现基于ServerSocket通道

4 数据报通道DatagramChannel：实现基于DatagramChannel通道

NIO的非阻塞I/O机制是围绕选择器和通道构建的。Channel类表示服务器和客户端之间的一种通讯机制。与反应器模式一致。Selector类是Channel的多路复用器。Selector类将传入客户机请求的多路分用。并且将他们分派到各自的请求处理程序，实现客户端请求事件的非阻塞监听

![70 2][]

在椭圆区域中，Selector监听器负责轮询客户端的连接、读取和写入事件，这些事件执行都不会被阻塞，并且提高执行效率,NIO读取和写入事件都使用了缓存区。

[70]: /images/20210923/1578a0f6abce482dbd142449e30ae27d.png
[70 1]: /images/20210923/decb69016c3e4dc19f2dc3b41615856b.png
[70 2]: /images/20210923/f35f71e354cb451d95a6fcaf16f41879.png

发表评论取消回复

表情：

评论列表（有 0 条评论，266人围观）

还没有评论，来说两句吧...

相关阅读

相关 java-netty介绍-NIO非阻塞编程

　　1．Netty 是什么？　　Netty 是一个基于 JAVA NIO 类库的异步通信框架，它的架构特点是：异步非阻塞、基于事件驱动、高性能、高可靠性和高可定制性。　

忘是亡心i/ 2024年02月17日 22:29/ 0 赞/ 30 阅读

相关 NIO简单介绍

一、什么是NIO 1、Java NIO全称java non-blocking IO，是指JDK提供的新API。从JDK1.4开始，Java提供了一系列改进的输入/输出的

悠悠/ 2023年10月16日 13:37/ 0 赞/ 20 阅读

相关 Java NIO（非阻塞IO） API介绍 .

转载自：http://blog.csdn.net/daijialin/article/details/231384 在JDK 1.4以前，Java的IO操作集中在java.

太过爱你忘了你带给我的痛/ 2023年10月10日 11:39/ 0 赞/ 66 阅读

相关 Java NIO——6 基于非阻塞编程UDP NIO的例子

好吧，承接上篇文章，下面给出一个udp不可靠无连接的例子，他的次传送都是一个udp报文，不向上面文章中tcp是基于流的代码： Server: /

左手的ㄟ右手/ 2023年06月03日 04:58/ 0 赞/ 26 阅读

相关 Java NIO 同步非阻塞IO

[Java NIO][] [Channel 和 Buffer][Channel _ Buffer] [

た入场券/ 2022年05月29日 07:13/ 0 赞/ 205 阅读

相关传统IO的阻塞和NIO的非阻塞说明和NIO的优势

借鉴博客链接：[epoll 浅析以及 nio 中的 Selector][epoll _ nio _ Selector] 数据的传递需要从用户空间或者磁盘等硬件拷贝至内核缓冲区

àì夳堔傛蜴生んèń/ 2022年05月26日 04:09/ 0 赞/ 169 阅读

相关阻塞IO与非阻塞IO(NIO)

阻塞IO ![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0

梦里梦外;/ 2022年04月24日 00:02/ 0 赞/ 303 阅读

相关非阻塞IO（NIO）家族成员

1.主体部分 Buffer缓冲区：数据处理的基础单元，客户端发送与接收数据都需通过Buffer进行转发 Channel通道：Buffer传输的通道，类似于流，

冷不防/ 2022年03月01日 14:18/ 0 赞/ 198 阅读

相关同步/异步/阻塞/非阻塞/BIO/NIO/AIO

常规的误区假设有一个展示用户详情的需求，分两步，先调用一个HTTP接口拿到详情数据，然后使用适合的视图展示详情数据。如果网速很慢，代码发起一个HT

淩亂°似流年/ 2022年02月04日 16:35/ 0 赞/ 275 阅读

相关 NIO非阻塞编程的简单介绍

什么是NIO？ NIO所在的包是java.nio。其中的n表示non-blocking。但是实际上我们可以把它理解成nio=net+io，因为NIO包实现了网络通讯和io

不念不忘少年蓝@/ 2021年09月27日 05:28/ 0 赞/ 267 阅读