网站建设模板购买,用网站模板做新网站,博白建设局网站,wordpress搜索跳转欢迎关注头条号#xff1a;java小马哥周一至周日早九点半#xff01;下午三点半#xff01;精品技术文章准时送上#xff01;#xff01;#xff01;精品学习资料获取通道#xff0c;参见文末一、概念NIO即New IO#xff0c;这个库是在JDK1.4中才引入的。NIO和IO有相同…欢迎关注头条号java小马哥周一至周日早九点半下午三点半精品技术文章准时送上精品学习资料获取通道参见文末一、概念NIO即New IO这个库是在JDK1.4中才引入的。NIO和IO有相同的作用和目的但实现方式不同NIO主要用到的是块所以NIO的效率要比IO高很多。在Java API中提供了两套NIO一套是针对标准输入输出NIO另一套就是网络编程NIO。回到顶部二、NIO和IO的主要区别下表总结了Java IO和NIO之间的主要区别IONIO面向流面向缓冲阻塞IO非阻塞IO无选择器1、面向流与面向缓冲Java IO和NIO之间第一个最大的区别是IO是面向流的NIO是面向缓冲区的。Java IO面向流意味着每次从流中读一个或多个字节直至读取所有字节它们没有被缓存在任何地方。此外它不能前后移动流中的数据。如果需要前后移动从流中读取的数据需要先将它缓存到一个缓冲区。Java NIO面向缓冲区的缓冲导向方法略有不同。数据读取到一个它稍后处理的缓冲区需要时可在缓冲区中前后移动。这就增加了处理过程中的灵活性。但是还需要检查是否该缓冲区中包含所有您需要处理的数据。而且需确保当更多的数据读入缓冲区时不要覆盖缓冲区里尚未处理的数据。2、阻塞与非阻塞IO Java IO的各种流是阻塞的。这意味着当一个线程调用read() 或 write()时该线程被阻塞直到有一些数据被读取或数据完全写入。该线程在此期间不能再干任何事情了。Java NIO的非阻塞模式使一个线程从某通道发送请求读取数据但是它仅能得到目前可用的数据如果目前没有数据可用时就什么都不会获取而不是保持线程阻塞所以直至数据变的可以读取之前该线程可以继续做其他的事情。 非阻塞写也是如此。一个线程请求写入一些数据到某通道但不需要等待它完全写入这个线程同时可以去做别的事情。 线程通常将非阻塞IO的空闲时间用于在其它通道上执行IO操作所以一个单独的线程现在可以管理多个输入和输出通道(channel)。3、选择器(Selectors) Java NIO的选择器允许一个单独的线程来监视多个输入通道你可以注册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可以处理的输入或者选择已准备写入的通道。这种选择机制使得一个单独的线程很容易来管理多个通道。回到顶部三、NIO和IO如何影响应用程序的设计无论您选择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。1、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因为并不是仅从一个InputStream逐字节读取而是数据必须先读入缓冲区再处理。2、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例如Name: AnnaAge: 25Email: annamailserver.comPhone: 1234567890该文本行的流可以这样处理InputStream input ... ; // get the InputStream from the client socketBufferedReader 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()阻塞直到整行读完这就是原因。你也知道此行包含名称同样第二个readline()调用返回的时候你知道这行包含年龄等。 正如你可以看到该处理程序仅在有新数据读入时运行并知道每步的数据是什么。一旦正在运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而一个NIO的实现会有所不同下面是一个简单的例子ByteBuffer buffer ByteBuffer.allocate(48);int bytesRead inChannel.read(buffer);注意第二行从通道读取字节到ByteBuffer。当这个方法调用返回时你不知道你所需的所有数据是否在缓冲区内。你所知道的是该缓冲区包含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只有半行例如“Name:An”你能处理数据吗显然不能需要等待直到整行数据读入缓存在此之前对数据的任何处理毫无意义。所以你怎么知道是否该缓冲区包含足够的数据可以处理呢好了你不知道。发现的方法只能查看缓冲区中的数据。其结果是在你知道所有数据都在缓冲区里之前你必须检查几次缓冲区的数据。这不仅效率低下而且可以使程序设计方案杂乱不堪。例如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。换句话说如果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。如果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需要注意的又一问题。如果缓冲区已满它可以被处理。如果它不满并且在你的实际案例中有意义你或许能处理其中的部分数据。但是许多情况下并非如此。下图展示了“缓冲区数据循环就绪”回到顶部四、IO与NIO的选择NIO可让您只使用一个(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阻塞流中读取数据更复杂。如果需要管理同时打开的成千上万个连接这些连接每次只是发送少量的数据例如聊天服务器实现NIO的服务器可能是一个优势。同样如果你需要维持许多打开的连接到其他计算机上如P2P网络中使用一个单独的线程来管理你所有出站连接可能是一个优势。一个线程多个连接的设计方案如下图所示Java NIO: 单线程管理多个连接如果你有少量的连接使用非常高的带宽一次发送大量的数据也许典型的IO服务器实现可能非常契合。下图说明了一个典型的IO服务器设计Java IO: 一个典型的IO服务器设计- 一个连接通过一个线程处理.回到顶部PS.1. Java IO 流中涉及到了哪些设计策略和设计模式Java 的 IO 库提供了一种链接(Chaining)机制可以将一个流处理器跟另一个流处理器首尾相接以其中之一的输出作为另一个的输入而形成一个流管道链接譬如常见的 new DataInputStream(new FileInputStream(file)) 就是把 FileInputStream 流当作 DataInputStream 流的管道链接。其次对于 Java IO 流还涉及一种对称性的设计策略其表现为输入输出对称性(如 InputStream 和 OutputStream 的字节输入输出操作Reader 和 Writer 的字符输入输出操作)和字节字符的对称性(InputStream 和 Reader 的字节字符输入操作OutputStream 和 Writer 的字节字符输出操作)。此外对于 Java IO 流在整体设计上还涉及装饰者(Decorator)和适配器(Adapter)两种设计模式。对于 IO 流涉及的装饰者设计模式例子如下//把InputStreamReader装饰成BufferedReader来成为具备缓冲能力的Reader。BufferedReader bufferedReader new BufferedReader(inputStreamReader);对于 IO 流涉及的适配器设计模式例子如下//把FileInputStream文件字节流适配成InputStreamReader字符流来操作文件字符串。FileInputStream fileInput new FileInputStream(file);InputStreamReader inputStreamReader new InputStreamReader(fileInput);而对于上面涉及的两种设计模式通俗总结如下。装饰者模式就是给一个对象增加一些新的功能而且是动态的要求装饰对象和被装饰对象实现同一个接口装饰对象持有被装饰对象的实例(各种字符流间装饰各种字节流间装饰)。适配器模式就是将某个类的接口转换成我们期望的另一个接口表示目的是消除由于接口不匹配所造成的类的兼容性问题(字符流与字节流间互相适配)。2. 字节流与字符流有什么区别:计算机中的一切最终都是以二进制字节形式存在的对于我们经常操作的字符串在写入时其实都是先得到了其对应的字节然后将字节写入到输出流在读取时其实都是先读到的是字节然后将字节直接使用或者转换为字符给我们使用。由于对于字节和字符两种操作的需求比较广泛所以 Java 专门提供了字符流与字节流相关IO类。对于程序运行的底层设备来说永远都只接受字节数据所以当我们往设备写数据时无论是字节还是字符最终都是写的字节流。字符流是字节流的包装类所以当我们将字符流向字节流转换时要注意编码问题(因为字符串转成字节数组的实质是转成该字符串的某种字节编码)。字符流和字节流的使用非常相似但是实际上字节流的操作不会经过缓冲区(内存)而是直接操作文本本身的而字符流的操作会先经过缓冲区(内存)然后通过缓冲区再操作文件。字符流和字节流的使用非常相似但是实际上字节流的操作不会经过缓冲区(内存)而是直接操作文本本身的而字符流的操作会先经过缓冲区(内存)然后通过缓冲区再操作文件。3. 字节流和字符流哪个好如何选择缓大多数情况下使用字节流会更好因为字节流是字符流的包装而大多数时候 IO 操作都是直接操作磁盘文件所以这些流在传输时都是以字节的方式进行的(图片等都是按字节存储的)。而如果对于操作需要通过 IO 在内存中频繁处理字符串的情况使用字符流会好些因为字符流具备缓冲区提高了性能。封面图源网络侵权删除)私信头条号发送“资料”获取更多“秘制” 精品学习资料如有收获请帮忙转发您的鼓励是作者最大的动力谢谢一大波微服务、分布式、高并发、高可用的原创系列文章正在路上,欢迎关注头条号java小马哥周一至周日早九点半下午三点半精品技术文章准时送上十余年BAT架构经验倾囊相授
