别拿奋斗当借口,吃好才能继续走
NIO同步非阻塞模型
NIO 相关类都被放在 java.nio 包及子包下,并且对原 java.io 包中的很多类进行改写。
NIO 有三大核心部分:Channel( 通道) ,Buffer( 缓冲区), Selector( 选择器)
NIO 和 BIO 的比较
BIO 以流的方式处理数据,而NIO以块的方式处理数据,块I/O的效率比流I/O高很多
BIO是阻塞的,NIO则是非阻塞的
BIO基于字节流和字符流进行操作,而NIO基于channel(通道)和Buffer(缓冲区)进行操作,数据总是从通道读取到缓冲区中,或者从缓冲区写入通道中。Selector(选择器)用于监听多个通道的事件(比如连接请求、事件到达等),因此使用单个线程就可以监听多个客户端通道。
NIO 三大核心
NIO三大核心:Channel通道、Buffer缓冲区、Selector选择器
Buffer缓冲区
缓冲区本质上是一块可以写入数据的内存块,底层是一个数组,这块内存被包装为NIO Buffer对象,并提供了一组方法,用来方便的访问该块内存。相比较直接对数组的操作,Buffer API更加容易操作和管理。
Channel(通道)
Java NIO的通道类似流,但又有些不同:既可以从通道中读取数据,又可以写数据到通道。但流的(input或output)读写通常是单向的,通道可以非阻塞读取和写入通道,通道可以支持读取和写入缓冲区,也支持异步读写。每个channel都会对应一个buffer
Selector选择器
Selector是一个java NIo组件,可以能够检查一个或多个NIO通道,并确定哪些通道已经准备好进行读取或写入。Selector会根据不同的事件,在各个通道上切换,这样,一个单独的线程可以管理多个channel,从而管理多个网络连接,提高效率。一个线程对应一个Selector,一个Selector对应多个channel(连接)
NIO的核心在于:通道和缓冲区。通道表示打开IO设备(例如:文件、套接字)的连接。若需要使用NIO系统,需要获取用于连接IO设备的通道以及用于容纳数据的缓冲区。然后操作缓冲区,对数据进行处理。简而言之,channel负责传输,Buffer负责存取数据
NIO非阻塞式网络通信入门案例
需求:服务端接收客户端的连接请求,并接收多个客户端发送过来的事件。
代码案例
服务端:
import java.io.IOException; import java.net.InetSocketAddress; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.channels.*; import java.util.Iterator; /** * @PackageName: com.netty.nio.buffer.demo2 * @author: youjp * @create: 2021-01-04 09:59 * @description: TODO NIO模式下的服务端 * @Version: 1.0 */ public class Server { public static void main(String[] args) throws IOException { //1,获取通道 ServerSocketChannel channel = ServerSocketChannel.open(); //2.切换到非阻塞模式 channel.configureBlocking(false); //3.绑定连接,绑定8888端口 channel.bind(new InetSocketAddress(8888)); //4.获取选择器 Selector selector = Selector.open(); //5.讲通道注册到获取的选择器上,并指定监听事件,这里刚开始为连接 channel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT); System.out.println("-----服务端准备就绪-----"); //6.轮询选择器获取已经"准备就绪的事件" while (selector.select() > 0) { //7.获取当前选择器中所有注册的“选择键(已就绪的监听事件)” Iterator<SelectionKey> it = selector.selectedKeys().iterator(); while (it.hasNext()) { //8.获取准备“就绪”事件 SelectionKey sk = it.next(); //判断具体事件 if (sk.isAcceptable()) { //若为接收就绪,获取客户端连接 SocketChannel sChannel = channel.accept(); sChannel.configureBlocking(false);//设置非阻塞模式 sChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);//以读事件,将该通道注册到选择器上, System.out.println("--通道准备就绪------"+sChannel.getRemoteAddress()+"------"); } else if (sk.isReadable()) { //读准备就绪 //获取当前选择器上“读就绪”状态的通道 SocketChannel ch = (SocketChannel) sk.channel(); //使用缓冲区读取数据 ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024); int len = 0; while ((len = ch.read(buffer)) > 0) { buffer.flip();//切换为读取模式 System.out.println(new String(buffer.array(), 0, len)); buffer.clear(); } } //取消当前选择键 it.remove(); } } } }
客户端
import java.io.IOException; import java.net.InetSocketAddress; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.channels.SocketChannel; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.Scanner; /** * @PackageName: com.netty.nio.buffer.demo2 * @author: youjp * @create: 2021-01-04 09:59 * @description: NIo模式下的客户端 * @Version: 1.0 */ public class Client { public static void main(String[] args) throws IOException { //1.获取通道 SocketChannel sh=SocketChannel.open(new InetSocketAddress("127.0.0.1",8888)); //2.设置为非阻塞模式 sh.configureBlocking(false); //3.设置缓冲区 ByteBuffer buffer= ByteBuffer.allocate(1024); //4.写入数据发给服务端 Scanner scan=new Scanner(System.in); while (scan.hasNext()){ String str=scan.nextLine(); buffer.put((new SimpleDateFormat("yyyy/MM/dd HH:mm:ss").format(System.currentTimeMillis()) + "\n" + str).getBytes()); buffer.flip(); sh.write(buffer); buffer.clear(); } //5.关闭通道 sh.close(); } }
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