Java NIO（Non-blocking I/O）简单理解

news2024/12/30 2:29:23

Java NIO是Java平台中用于高效输入/输出（I/O）操作的一套新的API，与标准的Java I/O（基于流的阻塞I/O）不同，Java NIO提供了非阻塞式的I/O操作。

Java NIO 的核心组件

Java NIO主要由以下几个核心部分组成：

Channels（通道）

Channels是对原生的I/O对象（如文件、套接字等）的抽象表示。
数据可以通过Channel从一个源读取到多个缓冲区中，也可以从多个缓冲区写入到目的地。
Channel是双向的，但是具体的Channel实现可能是单向的，例如，你只能从FileChannel中读取数据，而不能向其写入数据（除非文件是以写模式打开的）。

Buffers（缓冲区）

Buffer是一个对象，它包含了一个固定大小的数据数组。
Buffer类提供了一组方法，用于操作缓冲区内的数据，如读取、写入、清空等。
Buffer类不是线程安全的，因此，在多线程环境下使用Buffer时，需要采取适当的同步措施。

Selectors（选择器）

Selector允许单个线程监视多个Channel上的I/O事件。
你可以注册多个Channel到一个Selector上，然后调用一个阻塞方法（如select()），该方法会返回已经就绪（即可以进行I/O操作）的Channel的数量。
Selector的引入极大地提高了非阻塞模式下处理多个Channel的能力。

在这里插入图片描述

示例代码

下面是一个简单的Java NIO示例，展示了如何使用FileChannel来读取文件内容：

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileNotFoundException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;

public class NIOExample {
    public static void main(String[] args) {
        // 创建一个文件输入流
        FileInputStream fis = null;
        FileChannel fileChannel = null;

        try {
            fis = new FileInputStream("example.txt");
            fileChannel = fis.getChannel();

            // 分配一个Buffer
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);

            // 读取数据到Buffer中
            int bytesRead;
            while ((bytesRead = fileChannel.read(buffer)) != -1) {
                // 切换为读模式
                buffer.flip();

                // 读取Buffer中的数据
                while (buffer.hasRemaining()) {
                    System.out.print((char) buffer.get());
                }

                // 切换回写模式
                buffer.clear();
            }

        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if (fileChannel != null) {
                    fileChannel.close();
                }
                if (fis != null) {
                    fis.close();
                }
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}