Java NIO(New Input/Output)是Java 1.4版本引入的一个用于替代传统IO的新API。与传统的IO不同,Java NIO提供了一种基于缓冲区、通道和选择器的高效处理输入输出的方式。
缓冲区(Buffer)
Java NIO中的缓冲区是一个对象,它包含了一块连续的内存区域,可以用来存储数据。缓冲区提供了一组方法,用于读写数据。在进行数据读写操作时,需要将数据写入缓冲区或从缓冲区中读取数据。
Java NIO中的缓冲区可以分为以下几种类型:
- ByteBuffer:用于操作字节数据
- CharBuffer:用于操作字符数据
- ShortBuffer:用于操作短整型数据
- IntBuffer:用于操作整型数据
- LongBuffer:用于操作长整型数据
- FloatBuffer:用于操作浮点型数据
- DoubleBuffer:用于操作双精度浮点型数据
缓冲区的基本操作包括:写入数据(写模式)、读取数据(读模式)、翻转(切换从写模式到读模式)、清空(切换到写模式)、重绕(将缓冲区的读写位置重置为0)等。
通道(Channel)
通道是Java NIO中连接IO操作与缓冲区的桥梁。通道是双向的,可以同时进行读操作和写操作。与传统IO中的流不同,通道既可以从中读取数据,也可以向其中写入数据。
Java NIO中的通道可以分为以下几种类型:
- FileChannel:用于对文件进行读写操作
- DatagramChannel:用于进行UDP数据传输
- SocketChannel:用于进行TCP数据传输
- ServerSocketChannel:用于监听传入的TCP连接
通道的基本操作包括:打开通道(通过调用静态方法open()获取通道对象)、关闭通道(通过调用close()方法关闭通道)、数据读写(通过通道的read()和write()方法进行数据读写)等。
选择器(Selector)
选择器是Java NIO中的一个对象,它可以同时监听多个通道上的事件。当通道产生了指定的事件(如读取数据准备就绪、写入数据准备就绪等),选择器将通知应用程序处理这些事件。
使用选择器的主要步骤如下:
- 打开选择器:通过调用静态方法open()获取选择器对象。
- 将通道注册到选择器中:通过调用通道的register()方法注册通道到选择器中,并指定感兴趣的事件(如读取事件、写入事件等)。
- 轮询选择器:通过调用选择器的select()方法进行轮询,监听已注册的通道上的事件。当有事件发生时,选择器将返回对应的事件集合。
- 处理事件:依次处理已经返回的事件集合。
选择器可以大大提高应用程序的处理效率,因为它可以同时监听多个通道上的事件,而不需要为每个通道创建一个线程来处理事件。
总结
Java NIO提供了一种基于缓冲区、通道和选择器的高效处理输入输出的方式。缓冲区用于存储数据,通道用于连接IO操作与缓冲区,选择器用于同时监听多个通道上的事件。通过学习和理解Java NIO的相关概念和使用方法,可以编写更高效的IO操作代码,提高应用程序的处理能力和性能。
参考文献:
本文来自极简博客,作者:星空下的梦,转载请注明原文链接:Java NIO详解:缓冲区、通道与选择器