Java NIO 教程

NIO 概述

NIO有三个核心组件：

• 通道（Channels）
• 缓存（Buffers）
• 选择器（Selectors）

实际上，NIO的组件和类远不止这三个，但这个三个组件是核心。至于其它组件，例如Pipe和FileLock只不过是围绕在三大核心组件旁的实用工具类。因此，本文将重点关注这三个组件。其它组件也会在本系列其它相应的文章里介绍。

通道和缓存

在NIO里，所有IO都是从通道开始的。通道和流有点相似，可以将数据从通道读入缓存，也可以将数据从缓存写入通道，图示如下：

通道和缓存都有多种类型，下面是NIO主要的通道类型列表：

• FileChannel 文件通道
• DatagramChannel 数据报通道
• SocketChannel socket通道
• ServerSocketChannel serversocket通道

如你所见，这些通道涵盖了网络IO（包括UDP和TCP）和文件IO。除此之外还有一些有意思的接口，限于篇幅，本文不提及，但在本系列相关文章将做详述。
NIO主要的缓存类型如下:

• ByteBuffer 字节缓存
• CharBuffer 字符缓存
• DoubleBuffer 双精度浮点类型缓存
• FloatBuffer 单精度浮点类型缓存
• IntBuffer 整型缓存
• LongBuffer 长整型缓存
• ShortBuffer 短整型缓存

这些缓存涵盖了你可以通过IO发送的基本数据类型：byte, short, int, long, float, double 和 char。此外，还有 MappedByteBuffer （映射字节缓存）可用来处理内存映射文件（memory mapped files），此文也不作详述。

选择器

选择器允许单线程处理多个通道，这在当程序开了很多通道连接，但每个通道连接的通信量都不大时（比如说聊天服务器）使用起来很方便。下面是单个线程使用选择器来管理三个通道的示意图:

使用选择器时，首先要将通道注册到选择器，然后调用选择器的select()方法，这个方法会一直阻塞，直到有一个注册了的通道准备就绪触发事件。一旦select()方法返回，线程就可以处理这些事件，诸如连接接入、数据到达等事件。

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