常德网站建设求职简历,网站做会员用什么源码,投资理财产品网站建设,网站重构怎么做当学习了Java NIO和IO的API后#xff0c;一个问题马上涌入脑海#xff1a; 我应该何时使用IO#xff0c;何时使用NIO呢#xff1f;在本文中#xff0c;我会尽量清晰地解析Java NIO和IO的差异、它们的使用场景#xff0c;以及它们如何影响您的代码设计。 下表总结了Java N… 当学习了Java NIO和IO的API后一个问题马上涌入脑海 我应该何时使用IO何时使用NIO呢在本文中我会尽量清晰地解析Java NIO和IO的差异、它们的使用场景以及它们如何影响您的代码设计。 下表总结了Java NIO和IO之间的主要差别我会更详细地描述表中每部分的差异。 IO NIO
面向流 面向缓冲
阻塞IO 非阻塞IO
无 选择器 面向流与面向缓冲 Java NIO和IO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。 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。 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。 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 对NIO或IO类的API调用。数据处理。用来处理数据的线程数。 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。 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: Anna
Age: 25
Email: annamailserver.com
Phone: 1234567890 该文本行的流可以这样处理 InputStream input … ; // get the InputStream from the client socket 1BufferedReader reader new BufferedReader(new InputStreamReader(input)); 2 3String nameLine reader.readLine(); 4String ageLine reader.readLine(); 5String emailLine reader.readLine(); 6String 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Java IO: 从一个阻塞的流中读数据 而一个NIO的实现会有所不同下面是一个简单的例子 1ByteBuffer buffer ByteBuffer.allocate(48); 2 3int 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 1ByteBuffer buffer ByteBuffer.allocate(48); 2 3int bytesRead inChannel.read(buffer); 4 5while(! bufferFull(bytesRead) ) { 6 7bytesRead inChannel.read(buffer); 8 9} 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” Java NIO:从一个通道里读数据直到所有的数据都读到缓冲区里. 3) 用来处理数据的线程数 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
