很多人在學習NIO的時候都會忽略一些小細節(jié)，而這些細節(jié)正巧就是NIO網(wǎng)絡編程中必不可少的。今天就來跟小編一起了解真正的NIO。
NIO 是一種同步非阻塞的 IO 模型。同步是指線程不斷輪詢 IO 事件是否就緒，非阻塞是指線程在等待 IO 的時候，可以同時做其他任務。同步的核心就是 Selector，Selector 代替了線程本身輪詢 IO 事件，避免了阻塞同時減少了不必要的線程消耗；非阻塞的核心就是通道和緩沖區(qū)，當 IO 事件就緒時，可以通過寫道緩沖區(qū)，保證 IO 的成功，而無需線程阻塞式地等待。
Buffer：
為什么說NIO是基于緩沖區(qū)的IO方式呢？因為，當一個鏈接建立完成后，IO的數(shù)據(jù)未必會馬上到達，為了當數(shù)據(jù)到達時能夠正確完成IO操作，在BIO（阻塞IO）中，等待IO的線程必須被阻塞，以全天候地執(zhí)行IO操作。為了解決這種IO方式低效的問題，引入了緩沖區(qū)的概念，當數(shù)據(jù)到達時，可以預先被寫入緩沖區(qū)，再由緩沖區(qū)交給線程，因此線程無需阻塞地等待IO。
通道：
當執(zhí)行：SocketChannel.write(Buffer)，便將一個buffer寫到了一個通道中。如果說緩沖區(qū)還好理解，通道相對來說就更加抽象。網(wǎng)上博客難免有寫不嚴謹?shù)牡胤?，容易使初學者感到難以理解。
引用Java NIO中權威的說法：通道是I/O傳輸發(fā)生時通過的入口，而緩沖區(qū)是這些數(shù)據(jù)傳輸?shù)膩碓椿蚰繕?。對于離開緩沖區(qū)的傳輸，您想傳遞出去的數(shù)據(jù)被置于一個緩沖區(qū)，被傳送到通道。對于傳回緩沖區(qū)的傳輸，一個通道將數(shù)據(jù)放置在您所提供的緩沖區(qū)中。
例如有一個服務器通道ServerSocketChannel serverChannel，一個客戶端通道SocketChannel clientChannel；服務器緩沖區(qū)：serverBuffer，客戶端緩沖區(qū)：clientBuffer。
當服務器想向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)時，需要調用：clientChannel.write(serverBuffer)。當客戶端要讀時，調用clientChannel.read(clientBuffer)
當客戶端想向服務器發(fā)送數(shù)據(jù)時，需要調用：serverChannel.write(clientBuffer)。當服務器要讀時，調用serverChannel.read(serverBuffer)
這樣，通道和緩沖區(qū)的關系似乎更好理解了。在實踐中，未必會出現(xiàn)這種雙向連接的蠢事（然而這確實存在的，后面的內(nèi)容還會涉及），但是可以理解為在NIO中：如果想將Data發(fā)到目標端，則需要將存儲該Data的Buffer，寫入到目標端的Channel中，然后再從Channel中讀取數(shù)據(jù)到目標端的Buffer中。
Selector：
通道和緩沖區(qū)的機制，使得線程無需阻塞地等待IO事件的就緒，但是總是要有人來監(jiān)管這些IO事件。這個工作就交給了selector來完成，這就是所謂的同步。
Selector允許單線程處理多個Channel。如果你的應用打開了多個連接（通道），但每個連接的流量都很低，使用Selector就會很方便。
要使用Selector，得向Selector注冊Channel，然后調用它的select()方法。這個方法會一直阻塞到某個注冊的通道有事件就緒，這就是所說的輪詢。一旦這個方法返回，線程就可以處理這些事件。
Selector中注冊的感興趣事件有：
OP_ACCEPT
OP_CONNECT
OP_READ
OP_WRITE
優(yōu)化：
一種優(yōu)化方式是：將Selector進一步分解為Reactor，將不同的感興趣事件分開，每一個Reactor只負責一種感興趣的事件。這樣做的好處是：1、分離阻塞級別，減少了輪詢的時間；2、線程無需遍歷set以找到自己感興趣的事件，因為得到的set中僅包含自己感興趣的事件。
NIO和epoll：
epoll是Linux內(nèi)核的IO模型。我想一定有人想問，AIO聽起來比NIO更加高大上，為什么不使用AIO？AIO其實也有應用，但是有一個問題就是，Linux是不支持AIO的，因此基于AIO的程序運行在Linux上的效率相比NIO反而更低。而Linux是最主要的服務器OS，因此相比AIO，目前NIO的應用更加廣泛。
說到這里，可能你已經(jīng)明白了，epoll一定和NIO有著很深的因緣。沒錯，如果仔細研究epoll的技術內(nèi)幕，你會發(fā)現(xiàn)它確實和NIO非常相似，都是基于“通道”和緩沖區(qū)的，也有selector，只是在epoll中，通道實際上是操作系統(tǒng)的“管道”。和NIO不同的是，NIO中，解放了線程，但是需要由selector阻塞式地輪詢IO事件的就緒；而epoll中，IO事件就緒后，會自動發(fā)送消息，通知selector：“我已經(jīng)就緒了。”可以認為，Linux的epoll是一種效率更高的NIO。
北大青鳥長沙麓谷校區(qū)Java NIO視頻教程以準備就緒，即將上線，想學習的同學，可以留意下北大青鳥長沙麓谷校區(qū)視頻教程下載專欄。
以上就是北大青鳥長沙麓谷校區(qū)java培訓機構的小編針對“學習Java編程，NIO你是否有了解”的內(nèi)容進行的回答，希望對大家有所幫助，如有疑問，請在線咨詢，有專業(yè)老師隨時為你服務。
學習Java
