浅谈Java NIO

技术标签： java  nio  Java基础  数据库  

Java NIO（New Input/Output）是Java平台上一种全新的IO API，相较于传统的Java I/O（也称为BIO，阻塞I/O），NIO引入了非阻塞I/O和通道（Channel）的概念，以及缓冲区（Buffer）和选择器（Selector）机制，大大提升了系统的并发处理能力和性能。以下是对NIO实现原理的关键点概述：

  1. 非阻塞I/O：

    • 在传统的BIO中，当调用read或write方法时，线程会一直阻塞，直到数据准备好或写出成功。而在NIO中，当调用read或write方法时，如果没有数据可读或不能立即写入，线程不会被阻塞，而是继续执行其他任务，稍后再回来看看数据是否准备就绪。

  2. 通道（Channel）：

    • Channel是NIO的基础，它是连接到实体（如硬件设备、文件、网络套接字等）的抽象接口，可以用于读写数据。与传统的InputStream和OutputStream不同，通道既可以读数据也可以写数据。

  3. 缓冲区（Buffer）：

    • 缓冲区是NIO中用来存储数据的区域，它是内存的一部分，可以存放不同类型的数据（如字节、字符、整数、浮点数等）。缓冲区有自己的容量、当前位置和界限，这使得NIO能够在批量处理数据时更加高效。
    • Buffer本质上是一块可以写入数据，然后可以从中读取数据的内存。
    • Buffer对象包含三个重要的属性，分别是capacity、position、limit，其中position和limit的含义取决于Buffer处在读模式还是写模式。
      – capacity：capacity是指Buffer对象的最大容量，即它可以存储的数据总量。一旦创建了一个Buffer对象并分配了容量，这个容量就不能改变。例如，如果你创建了一个容量为100的ByteBuffer，那么它最多可以存储100个字节的数据。
      – position：position是当前读写操作的当前位置。初始情况下，position设置为0。当你从Buffer中读取数据时，position会向前移动，表示已经读取了多少数据；当你往Buffer中写入数据时，position也会向前移动，表示已经写入了多少数据。position的值始终在0到limit-1之间。
      – limit：limit标记了Buffer中可以被读取或写入数据的数量边界。对于写入操作，limit等于Buffer的capacity；而对于读取操作，limit等于最后一次写入操作后的position值。也就是说，limit表示的是当前剩余可以读取的数据量或者是还能写入的最大数据量。
      – 三个属性之间的关系，如下图所示：
      在这里插入图片描述

  4. 选择器（Selector）：

    • 选择器是NIO的重要特性，它允许单个线程监控多个通道的事件（如连接打开、数据到达等）。通过注册通道到选择器，线程可以检测哪些通道准备好了读、写或有新的连接。当调用select方法时，线程会阻塞，直到至少有一个通道准备好进行所关心的操作。
      这是在一个单线程中使用一个Selector处理3个Channel的图示：
      在这里插入图片描述

  5. 事件驱动：

    • NIO基于事件驱动模型，这意味着系统不会浪费CPU周期去持续查询是否有事件发生。相反，当有事件发生时，操作系统会通知Java应用程序，这样可以极大地提高并发处理能力，特别是在大规模并发连接场景下。

  6. 堆外内存（Direct Buffers）：

    • NIO还可以直接操作堆外内存，即通过DirectByteBuffer等类直接与操作系统交互，减少Java堆和内核空间之间的数据复制，进一步提高性能。

Java NIO通过非阻塞I/O、通道、缓冲区和选择器机制，实现了高效的数据传输和处理，特别适合处理高并发、低延迟的网络通信和服务端编程场景。
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。
本文链接：https://blog.csdn.net/qq_48817343/article/details/137830405

智能推荐

c# 调用c++ lib静态库_c#调用lib-程序员宅基地

文章浏览阅读2w次，点赞7次，收藏51次。四个步骤1.创建C++ Win32项目动态库dll 2.在Win32项目动态库中添加 外部依赖项 lib头文件和lib库3.导出C接口4.c#调用c++动态库开始你的表演...①创建一个空白的解决方案，在解决方案中添加 Visual C++ , Win32 项目空白解决方案的创建：添加Visual C++ , Win32 项目这......_c#调用lib

deepin/ubuntu安装苹方字体-程序员宅基地

文章浏览阅读4.6k次。苹方字体是苹果系统上的黑体，挺好看的。注重颜值的网站都会使用，例如知乎：font-family: -apple-system, BlinkMacSystemFont, Helvetica Neue, PingFang SC, Microsoft YaHei, Source Han Sans SC, Noto Sans CJK SC, W..._ubuntu pingfang

html表单常见操作汇总_html表单的处理程序有那些-程序员宅基地

文章浏览阅读159次。表单表单概述表单标签表单域按钮控件demo表单标签表单标签基本语法结构<form action="处理数据程序的url地址“ method=”get|post“ name="表单名称”></form><!--action,当提交表单时，向何处发送表单中的数据，地址可以是相对地址也可以是绝对地址--><!--method将表单中的数据传送给服务器处理，get方式直接显示在url地址中，数据可以被缓存，且长度有限制；而post方式数据隐藏传输，_html表单的处理程序有那些

PHP设置谷歌验证器（Google Authenticator）实现操作二步验证_php otp 验证器-程序员宅基地

文章浏览阅读1.2k次。使用说明:开启Google的登陆二步验证（即Google Authenticator服务）后用户登陆时需要输入额外由手机客户端生成的一次性密码。实现Google Authenticator功能需要服务器端和客户端的支持。服务器端负责密钥的生成、验证一次性密码是否正确。客户端记录密钥后生成一次性密码。下载谷歌验证类库文件放到项目合适位置(我这边放在项目Vender下面)https://github.com/PHPGangsta/GoogleAuthenticatorPHP代码示例://引入谷_php otp 验证器

【Python】matplotlib.plot画图横坐标混乱及间隔处理_matplotlib更改横轴间距-程序员宅基地

文章浏览阅读4.3k次，点赞5次，收藏11次。matplotlib.plot画图横坐标混乱及间隔处理_matplotlib更改横轴间距

docker — 容器存储_docker 保存容器-程序员宅基地

文章浏览阅读2.2k次。①Storage driver 处理各镜像层及容器层的处理细节，实现了多层数据的堆叠，为用户 提供了多层数据合并后的统一视图②所有 Storage driver 都使用可堆叠图像层和写时复制（CoW）策略③docker info 命令可查看当系统上的 storage driver主要用于测试目的，不建议用于生成环境。_docker 保存容器

随便推点

网络拓扑结构_网络拓扑csdn-程序员宅基地

文章浏览阅读834次，点赞27次，收藏13次。网络拓扑结构是指计算机网络中各组件（如计算机、服务器、打印机、路由器、交换机等设备）及其连接线路在物理布局或逻辑构型上的排列形式。这种布局不仅描述了设备间的实际物理连接方式，也决定了数据在网络中流动的路径和方式。不同的网络拓扑结构影响着网络的性能、可靠性、可扩展性及管理维护的难易程度。_网络拓扑csdn

JS重写Date函数，兼容IOS系统_date.prototype 将所有 ios-程序员宅基地

文章浏览阅读1.8k次，点赞5次，收藏8次。IOS系统Date的坑要创建一个指定时间的new Date对象时，通常的做法是：new Date("2020-09-21 11:11:00")这行代码在 PC 端和安卓端都是正常的，而在 iOS 端则会提示 Invalid Date 无效日期。在IOS年月日中间的横岗许换成斜杠，也就是new Date("2020/09/21 11:11:00")通常为了兼容IOS的这个坑，需要做一些额外的特殊处理，笔者在开发的时候经常会忘了兼容IOS系统。所以就想试着重写Date函数，一劳永逸，避免每次ne_date.prototype 将所有 ios

如何将EXCEL表导入plsql数据库中-程序员宅基地

文章浏览阅读5.3k次。方法一：用PLSQL Developer工具。 1 在PLSQL Developer的sql window里输入select * from test for update; 2 按F8执行 3 打开锁, 再按一下加号. 鼠标点到第一列的列头，使全列成选中状态，然后粘贴，最后commit提交即可。（前提..._excel导入pl/sql

Git常用命令速查手册-程序员宅基地

文章浏览阅读83次。Git常用命令速查手册1、初始化仓库git init2、将文件添加到仓库git add 文件名 # 将工作区的某个文件添加到暂存区 git add -u # 添加所有被tracked文件中被修改或删除的文件信息到暂存区，不处理untracked的文件git add -A # 添加所有被tracked文件中被修改或删除的文件信息到暂存区，包括untracked的文件...

分享119个ASP.NET源码总有一个是你想要的_千博二手车源码v2023 build 1120-程序员宅基地

文章浏览阅读202次。分享119个ASP.NET源码总有一个是你想要的_千博二手车源码v2023 build 1120

【C++缺省函数】 空类默认产生的6个类成员函数_空类默认产生哪些类成员函数-程序员宅基地

文章浏览阅读1.8k次。版权声明：转载请注明出处 http://blog.csdn.net/irean_lau。目录(?)[+]1、缺省构造函数。2、缺省拷贝构造函数。3、 缺省析构函数。4、缺省赋值运算符。5、缺省取址运算符。6、 缺省取址运算符 const。[cpp] view plain copy_空类默认产生哪些类成员函数

推荐文章

热门文章

相关标签