NIO有三個核心組件:
通道(Channels)緩存(Buffers)選擇器(Selectors)實際上,NIO的組件和類遠不止這三個,但這個三個組件是核心。至于其它組件,例如Pipe和FileLock只不過是圍繞在三大核心組件旁的實用工具類。因此,本文將重點關注這三個組件。其它組件也會在本系列其它相應的文章里介紹。
在NIO里,所有IO都是從通道開始的。通道和流有點相似,可以將數據從通道讀入緩存,也可以將數據從緩存寫入通道,圖示如下:
通道和緩存都有多種類型,下面是NIO主要的通道類型列表:
FileChannel 文件通道DatagramChannel 數據報通道SocketChannel socket通道ServerSocketChannel serversocket通道如你所見,這些通道涵蓋了網絡IO(包括UDP和TCP)和文件IO。除此之外還有一些有意思的接口,限于篇幅,本文不提及,但在本系列相關文章將做詳述。 NIO主要的緩存類型如下:
ByteBuffer 字節緩存CharBuffer 字符緩存DoubleBuffer 雙精度浮點類型緩存FloatBuffer 單精度浮點類型緩存IntBuffer 整型緩存LongBuffer 長整型緩存ShortBuffer 短整型緩存這些緩存涵蓋了你可以通過IO發送的基本數據類型:byte, short, int, long, float, double 和 char。此外,還有 MappedByteBuffer (映射字節緩存)可用來處理內存映射文件(memory mapped files),此文也不作詳述。
選擇器允許單線程處理多個通道,這在當程序開了很多通道連接,但每個通道連接的通信量都不大時(比如說聊天服務器)使用起來很方便。下面是單個線程使用選擇器來管理三個通道的示意圖:
使用選擇器時,首先要將通道注冊到選擇器,然后調用選擇器的select()方法,這個方法會一直阻塞,直到有一個注冊了的通道準備就緒觸發事件。一旦select()方法返回,線程就可以處理這些事件,諸如連接接入、數據到達等事件。
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