Java NIO和IO的主要差别

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了Java NIO和IO的主要差别，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含3230字，纯文字阅读大概需要5分钟。

内容图文

堵塞与非堵塞 IO

Java IO 的各种流是堵塞的。

这意味着，当一个线程调用read() 或 write()时，该线程被堵塞，直到有一些数据被读取。或数据全然写入。该线程在此期间不能再干不论什么事情了。 Java NIO的非堵塞模式，使一个线程从某通道发送请求读取数据，可是它仅能得到眼下可用的数据，假设眼下没有数据可用时，就什么都不会获取。而不是保持线程堵塞，所以直至数据变的能够读取之前，该线程能够继续做其它的事情。非堵塞写也是如此。一个线程请求写入一些数据到某通道。但不须要等待它全然写入，这个线程同一时候能够去做别的事情。线程通常将非堵塞IO的空暇时间用于在其它通道上执行IO操作，所以一个单独的线程如今能够管理多个输入和输出通道（channel）。

选择器（ Selectors ）

Java NIO 的选择器同意一个单独的线程来监视多个输入通道。你能够注冊多个通道使用一个选择器，然后使用一个单独的线程来 “ 选择 ” 通道：这些通道里已经有能够处理的输入，或者选择已准备写入的通道。这样的选择机制，使得一个单独的线程很easy来管理多个通道。

NIO 和 IO 怎样影响应用程序的设计

不管您选择 IO 或 NIO 工具箱。可能会影响您应用程序设计的以下几个方面：

1.???? ? 对 NIO 或 IO 类的 API 调用。

2.???? 数据处理。

3.???? 用来处理数据的线程数。

API 调用

当然。使用 NIO 的 API 调用时看起来与使用 IO 时有所不同。但这并不意外，由于并非仅从一个 InputStream 逐字节读取。而是数据必须先读入缓冲区再处理。

数据处理

使用纯粹的 NIO 设计相较 IO 设计，数据处理也受到影响。

在 IO 设计中，我们从 InputStream 或 Reader 逐字节读取数据。假设你正在处理一基于行的文本数据流，比如：

该文本行的流能够这样处理：

InputStream input = ... ; // get the InputStream from the client socket

?

BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(input));

?

String nameLine?? = reader.readLine();

String ageLine??? = reader.readLine();

String emailLine? = reader.readLine();

String phoneLine? = reader.readLine();

请注意处理状态由程序执行多久决定。换句话说。一旦 reader.readLine() 方法返回。你就知道肯定文本行就已读完。 readline() 堵塞直到整行读完，这就是原因。你也知道此行包括名称；相同，第二个 readline() 调用返回的时候，你知道这行包括年龄等。

正如你能够看到，该处理程序仅在有新数据读入时执行。并知道每步的数据是什么。一旦正在执行的线程已处理过读入的某些数据，该线程不会再回退数据（大多如此）。

下图也说明了这条原则：

（ Java IO: 从一个堵塞的流中读数据 ）

? 而一个 NIO 的实现会有所不同，以下是一个简单的样例：

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(48);

?

int bytesRead = inChannel.read(buffer);

注意第二行，从通道读取字节到 ByteBuffer 。当这种方法调用返回时，你不知道你所需的全部数据是否在缓冲区内。你所知道的是，该缓冲区包括一些字节，这使得处理有点困难。
假设第一次 read(buffer) 调用后，读入缓冲区的数据仅仅有半行，比如， “Name:An” ，你能处理数据吗？显然不能，须要等待，直到整行数据读入缓存。在此之前，对数据的不论什么处理毫无意义。

所以，你怎么知道是否该缓冲区包括足够的数据能够处理呢？好了，你不知道。发现的方法仅仅能查看缓冲区中的数据。

其结果是，在你知道全部数据都在缓冲区里之前，你必须检查几次缓冲区的数据。

这不仅效率低下。并且能够使程序设计方案杂乱不堪。

比如：

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(48);

?

int bytesRead = inChannel.read(buffer);

?

while(! bufferFull(bytesRead) ) {

??? bytesRead = inChannel.read(buffer);

}

bufferFull() 方法必须跟踪有多少数据读入缓冲区。并返回真或假。这取决于缓冲区是否已满。换句话说。假设缓冲区准备好被处理，那么表示缓冲区满了。

bufferFull() 方法扫描缓冲区。但必须保持在 bufferFull （）方法被调用之前状态相同。假设没有，下一个读入缓冲区的数据可能无法读到正确的位置。这是不可能的，但却是须要注意的又一问题。

假设缓冲区已满，它能够被处理。假设它不满，并且在你的实际案例中有意义，你也许能处理当中的部分数据。可是很多情况下并非如此。下图展示了 “ 缓冲区数据循环就绪 ” ：

Java NIO: 从一个通道里读数据。直到全部的数据都读到缓冲区里 .

3) 用来处理数据的线程数

NIO 可让您仅仅使用一个（或几个）单线程管理多个通道（网络连接或文件），但付出的代价是解析数据可能会比从一个堵塞流中读取数据更复杂。

假设须要管理同一时候打开的成千上万个连接，这些连接每次仅仅是发送少量的数据，比如聊天server，实现 NIO 的server可能是一个优势。相同。假设你须要维持很多打开的连接到其它计算机上，如 P2P 网络中。使用一个单独的线程来管理你全部出站连接。可能是一个优势。

一个线程多个连接的设计方案例如以下图所看到的：

Java NIO: 单线程管理多个连接

假设你有少量的连接使用很高的带宽。一次发送大量的数据，也许典型的 IO server实现可能很契合。下图说明了一个典型的 IO server设计：

Java IO: 一个典型的 IO server设计 - 一个连接通过一个线程处理 .

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的Java NIO和IO的主要差别全部内容，希望文章能够帮你解决Java NIO和IO的主要差别所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

内容备注

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