java中nio包中都有什么？Java中nio与普通io有什么优势

大家好，今天来为大家分享java中nio包中都有什么的一些知识点，和Java中nio与普通io有什么优势的问题解析，大家要是都明白，那么可以忽略，如果不太清楚的话可以看看本篇文章，相信很大概率可以解决您的问题，接下来我们就一起来看看吧！

java nio 开发实例

首先了解下所谓的java nio是个什么东西！

传统的并发型服务器设计是利用阻塞型网络I/O以多线程的模式来实现的然而由

于系统常常在进行网络读写时处于阻塞状态会大大影响系统的性能自Java开始引入

了NIO(新I/O) API通过使用非阻塞型I/O实现流畅的网络读写操作为开发高性能并发

型服务器程序提供了一个很好的解决方案这就是java nio

首先来看下传统的阻塞型网络 I/O的不足

Java平台传统的I/O系统都是基于Byte（字节）和Stream（数据流）的相应的I/O操

作都是阻塞型的所以服务器程序也采用阻塞型I/O进行数据的读写操作本文以TCP

长连接模式来讨论并发型服务器的相关设计为了实现服务器程序的并发性要求系统由一

个单独的主线程来监听用户发起的连接请求一直处于阻塞状态当有用户连接请求到来时

程序都会启一个新的线程来统一处理用户数据的读写操作

这种模式的优点是简单实用易管理然而缺点也是显而易见的由于是为每一个客

户端分配一个线程来处理输入输出数据其线程与客户机的比例近似为随着线程

数量的不断增加服务器启动了大量的并发线程会大大加大系统对线程的管理开销这将

成为吞吐量瓶颈的主要原因其次由于底层的I/O操作采用的同步模式 I/O操作的阻塞管

理粒度是以服务于请求的线程为单位的有可能大量的线程会闲置处于盲等状态造成I/O

资源利用率不高影响整个系统的性能

对于并发型服务器系统用在阻塞型I/O等待和线程间切换的时间远远多于CPU在内

存中处理数据的时间因此传统的阻塞型I/O已经成为制约系统性能的瓶颈 Java版本

后推出的NIO工具包提供了非阻塞型I/O的异步输入输出机制为提高系统的性能提供

了可实现的基础机制

NIO包及工作原理

针对传统I/O工作模式的不足 NIO工具包提出了基于Buffer（缓冲区） Channel（通

道） Selector（选择器）的新模式 Selector（选择器）可选择的Channel（通道）和

SelectionKey（选择键）配合起来使用可以实现并发的非阻塞型I/O能力

NIO工具包的成员

Buffer（缓冲器）

Buffer类是一个抽象类它有个子类分别对应于七种基本的数据类型 ByteBuffer

CharBuffer DoubleBuffer FloatBuffer IntBuffer LongBuffer和ShortBuffer每一个Buffer

对象相当于一个数据容器可以把它看作内存中的一个大的数组用来存储和提取所有基本

类型(boolean型除外)的数据 Buffer类的核心是一块内存区可以直接对其执行与内存有关

的操作利用操作系统特性和能力提高和改善Java传统I/O的性能

Channel（通道）

Channel被认为是NIO工具包的一大创新点是(Buffer)缓冲器和I/O服务之间的通道

具有双向性既可以读入也可以写出可以更高效的传递数据我们这里主要讨论

ServerSocketChannel和SocketChannel它们都继承了SelectableChannel是可选择的通道

分别可以工作在同步和异步两种方式下（这里的可选择不是指可以选择两种工作方式而是

指可以有选择的注册自己感兴趣的事件）当通道工作在同步方式时它的功能和编程方法

与传统的ServerSocket Socket对象相似当通道工作在异步工作方式时进行输入输出处

理不必等到输入输出完毕才返回并且可以将其感兴趣的（如接受操作连接操作读出

操作写入操作）事件注册到Selector对象上与Selector对象协同工作可以更有效率的支

持和管理并发的网络套接字连接

Selector（选择器）和SelectionKey（选择键）

各类 Buffer是数据的容器对象各类Channel实现在各类Buffer与各类I/O服务间传输

数据 Selector是实现并发型非阻塞I/O的核心各种可选择的通道将其感兴趣的事件注册

到Selector对象上 Selector在一个循环中不断轮循监视这各些注册在其上的Socket通道

SelectionKey类则封装了SelectableChannel对象在Selector中的注册信息当Selector监测

到在某个注册的SelectableChannel上发生了感兴趣的事件时自动激活产生一个SelectionKey

对象在这个对象中记录了哪一个SelectableChannel上发生了哪种事件通过对被激活的

SelectionKey的分析外界可以知道每个SelectableChannel发生的具体事件类型进行相应的

处理

NIO工作原理

通过上面的讨论我们可以看出在并发型服务器程序中使用NIO实际上是通过网络事

件驱动模型实现的我们应用Select机制不用为每一个客户端连接新启线程处理而是将

其注册到特定的Selector对象上这就可以在单线程中利用Selector对象管理大量并发的网

络连接更好的利用了系统资源采用非阻塞I/O的通信方式不要求阻塞等待I/O操作完

成即可返回从而减少了管理I/O连接导致的系统开销大幅度提高了系统性能

当有读或写等任何注册的事件发生时可以从Selector中获得相应的

SelectionKey从SelectionKey中可以找到发生的事件和该事件所发生的具体的

SelectableChannel以获得客户端发送过来的数据由于在非阻塞网络I/O中采用了事件触

发机制处理程序可以得到系统的主动通知从而可以实现底层网络I/O无阻塞流畅地读

写而不像在原来的阻塞模式下处理程序需要不断循环等待使用NIO可以编写出性能更

好更易扩展的并发型服务器程序

并发型服务器程序的实现代码

应用 NIO工具包基于非阻塞网络I/O设计的并发型服务器程序与以往基于阻塞I/O的

实现程序有很大不同在使用非阻塞网络I/O的情况下程序读取数据和写入数据的时机不

是由程序员控制的而是Selector决定的下面便给出基于非阻塞网络I/O的并发型服务器

程序的核心代码片段

import java io*//引入Java io包

import*//引入包

import java nio channels*//引入Java nio channels包

import java util*//引入Java util包

public class TestServer implements Runnable

{

/**

*服务器Channel对象负责接受用户连接

*/

private ServerSocketChannel server

/**

* Selector对象负责监控所有的连接到服务器的网络事件的发生

*/

private Selector selector

/**

*总的活动连接数

*/

private int activeSockets

/**

*服务器Channel绑定的端口号

*/

private int port

/**

*

*构造函数

*/

public TestServer()throws IOException

{

activeSockets=

port=//初始化服务器Channel绑定的端口号为

selector= Selector open()//初始化Selector对象

server=ServerSocketChannel open()//初始化服务器Channel对象

ServerSocket socket=server socket()//获取服务器Channel对应的//ServerSocket对象

socket bind(new InetSocketAddress(port))//把Socket绑定到监听端口上

nfigureBlocking(false)//将服务器Channel设置为非阻塞模式

server register(selector SelectionKey OP_ACCEPT)//将服务器Channel注册到

Selector对象并指出服务器Channel所感兴趣的事件为可接受请求操作

}

public void run()

{

while(true)

{

try

{

/**

*应用Select机制轮循是否有用户感兴趣的新的网络事件发生当没有

*新的网络事件发生时此方法会阻塞直到有新的网络事件发生为止

*/

selector select()

}

catch(IOException e)

{

continue//当有异常发生时继续进行循环操作

}

/**

*得到活动的网络连接选择键的集合

*/

Set<SelectionKey> keys=selector selectedKeys()

activeSockets=keys size()//获取活动连接的数目

if(activeSockets==)

{

continue//如果连接数为则继续进行循环操作

}

/**

/**

*应用For—Each循环遍历整个选择键集合

*/

for(SelectionKey key:keys)

{

/**

*如果关键字状态是为可接受则接受连接注册通道以接受更多的*

事件进行相关的服务器程序处理

*/

if(key isAcceptable())

{

doServerSocketEvent(key)

continue

}

/**

*如果关键字状态为可读则说明Channel是一个客户端的连接通道

*进行相应的读取客户端数据的操作

*/

if(key isReadable())

{

doClientReadEvent(key)

continue

}

/**

*如果关键字状态为可写则也说明Channel是一个客户端的连接通道

*进行相应的向客户端写数据的操作

*/

if(key isWritable())

{

doClinetWriteEvent(key)

continue

}

}

}

}

/**

*处理服务器事件操作

*@param key服务器选择键对象

*/

private void doServerSocketEvent(SelectionKey key)

{

SocketChannel client=null

try

{

ServerSocketChannel server=(ServerSocketChannel)key channel()

client=server accept()

if(client==null)

{

return

}

nfigureBlocking(false)//将客户端Channel设置为非阻塞型

/**

/**

*将客户端Channel注册到Selector对象上并且指出客户端Channel所感

*兴趣的事件为可读和可写

*/

client register(selector SelectionKey OP_READ|SelectionKey OP_READ)

}catch(IOException e)

{

try

{

client close()

}catch(IOException e){}

}

}

/**

*进行向客户端写数据操作

*@param key客户端选择键对象

*/

private void doClinetWriteEvent(SelectionKey key)

{

代码实现略

}

/**

*进行读取客户短数据操作

*@param key客户端选择键对象

*/

private void doClientReadEvent(SelectionKey key)

{

代码实现略

}

}

从上面对代码可以看出使用非阻塞性I/O进行并发型服务器程序设计分三个部分

向Selector对象注册感兴趣的事件从Selector中获取所感兴趣的事件根据不同的事件进

行相应的处理

结语

通过使用NIO工具包进行并发型服务器程序设计一个或者很少几个Socket线程就可

以处理成千上万个活动的Socket连接大大降低了服务器端程序的开销同时网络I/O采取

非阻塞模式线程不再在读或写时阻塞操作系统可以更流畅的读写数据并可以更有效地向

CPU传递数据进行处理以便更有效地提高系统的性能

看到这里相信你看了不止分钟了吧我说分钟其实就是想让大家能够轻松的读下去（鸡蛋）

好了到这里大家应该对java nio有个初步的了解了吧~~~

java中IO和NIO的区别和适用场景

java.NIO包里包括三个基本的组件

lbuffer：因为NIO是基于缓冲的，所以buffer是最底层的必要类，这也是IO和NIO的根本不同，虽然stream等有buffer开头的扩展类，但只是流的包装类，还是从流读到缓冲区，而NIO却是直接读到buffer中进行操作。

因为读取的都是字节，所以在操作文字时，要用charset类进行编解码操作。

lchannel：类似于IO的stream，但是不同的是除了FileChannel，其他的channel都能以非阻塞状态运行。FileChannel执行的是文件的操作，可以直接DMA操作内存而不依赖于CPU。其他比如socketchannel就可以在数据准备好时才进行调用。

lselector：用于分发请求到不同的channel，这样才能确保channel不处于阻塞状态就可以收发消息。

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。

补充一点：NIO的buffer可以使用直接内存缓冲区，该缓冲区不在JVM中，性能会比JVM的缓冲区略好，不过会增加相应的垃圾回收的负担，因为JVM缓冲区的性能已经足够好，所以除非在对缓冲有特别要求的地方使用直接缓冲区，尽量使用JVM缓冲。

阻塞与非阻塞

Java IO是阻塞式的操作，当一个inputstream或outputstream在进行read（）或write（）操作时，是一直处于等待状态的，直到有数据读/写入后才进行处理.而NIO是非阻塞式的,当进行读写操作时,只会返回当前已经准备好的数据,没有就返回空,这样当前线程就可以处理其他的事情,提高了资源的使用率.

与传统IO的优势

在老的IO包中，serverSocket和socket都是阻塞式的，因此一旦有大规模的并发行为，而每一个访问都会开启一个新线程。这时会有大规模的线程上下文切换操作（因为都在等待，所以资源全都被已有的线程吃掉了），这时无论是等待的线程还是正在处理的线程，响应率都会下降，并且会影响新的线程。

而NIO包中的serverSocket和socket就不是这样，只要注册到一个selector中，当有数据放入通道的时候，selector就会得知哪些channel就绪，这时就可以做响应的处理，这样服务端只有一个线程就可以处理大部分情况（当然有些持续性操作，比如上传下载一个大文件，用NIO的方式不会比IO好）。

通过两个图的比较，可以看出IO是直连的，每个请求都给一条线程来处理，但是NIO却是基于反应堆（selector）来处理，直到读写的数据准备好后，才会通知相应的线程来进行处理。一言以蔽之：“selector不会让channel白占资源，没事的时候给我去睡觉。”

PS:NIO基于字节进行传输，在IO时要注意decode/encode。

更具体的信息请参阅：http://blog.csdn.net/zhansong_1987/article/details/45873861

Java中nio与普通io有什么优势

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：

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。

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。

好了，文章到此结束，希望可以帮助到大家。