Java

Java NIO Overview

Java NIO 概览，原文地址：http://tutorials.jenkov.com/java-nio/overview.html

Java NIO 包括如下几个核心模块：

  • 通道
  • 缓冲区
  • 选择器

当然了，Java NIO 还有很多其他的类和模块，但是在我看来，其核心内容就是由以上三项组成的。像 管道（Pipe）和文件锁（FileLock）等其他的模块仅仅是连接这三个模块的工具类而已。因此，我将重点讲解这三个核心模块的内容，其他模块的讲解以后再单独讲解。

通道和缓冲区

通常，使用 NIO 后所有的 IO 操作都会从一个通道开始。这里所说的通道有点像流的含义。数据可以从通道读到缓冲区中，也可以从缓冲区写入到通道中。请看下面的插图：
Java NIO: Channels read data into Buffers, and Buffers write data into Channels
Java NIO 中有多种通道和缓冲区。以下列举了主要的通道的实现：

  • 文件通道
  • 数据报通道
  • 套接字通道
  • 服务器端套接字通道

正如你看到的，这几种通道涵盖了 TCP + UDP 网络 IO，以及文件 IO。
这几个通道类有许多好玩的内容，但是在这里限于篇幅问题，我并不会详细说它们，详细的内容在之后相关的小节再具体介绍。
以下是缓冲区的实现：

  • 字节缓冲区
  • 短整型缓冲区
  • 整型缓冲区
  • 长整型缓冲区
  • 双精度类型缓冲区
  • 单精度缓冲区
  • 字符缓冲区

这些缓冲区的实现涵盖了 Java 中的原始类型：字节、短整型、整型、长整型、单精度类型、双经度类型以及字符类型（PS：并没有原始类型中的布尔类型）。
Java NIO 中还有一种用于连接内存映射文件的字节映射缓冲区，还是限于篇幅，我不会详细介绍这个字节映射缓冲区。

选择器

一个选择器可以让一个线程管理多个通道。例如在一个聊天服务器中，服务器端会开辟很多连接（这个要取决于客户端的数量），但每个连接上的流量很少（因为客户端仅仅是发送聊天信息而已，不是浏览图片或视频），此时使用选择器就极为方便了。下面的插图展示了使用一个选择器来处理三个通道：
Java NIO: A Thread uses a Selector to handle 3 Channel's
你可以将通道注册到选择器。然后你可以调用选择器的 select()方法。这个方法将会阻塞线程直到有一个通道触发了有关的事件。一旦这个方法返回，线程就可以处理这些事件。具体的事件就是到来的连接，接收到数据等等。