Java IO與NIO比較

在學習NIO之前，有必要將它與Java IO進行比較，以瞭解兩個包之間的差別。

下面表格列出了Java IO和NIO之間的主要區別：

IO

NIO

基於阻塞I/O操作

基於非阻塞I/O操作

面向流的

面向緩存的

通道不可用

通道可用於非阻塞I/O操作

選擇器不可用

選擇器可用於非阻塞I/O操作

阻塞與非阻塞I/O

阻塞I/O

阻塞IO等待數據寫入或返回前的讀取。Java IO的各種流是阻塞的。這意味着當線程調用write()或read()時，線程會被阻塞，直到有一些數據可用於讀取或數據被完全寫入。

非阻塞I/O

非阻塞IO不等待返回前讀取或寫入數據。 Java NIO非阻塞模式允許線程請求向通道寫入數據，但不等待它被完全寫入。允許線程繼續進行，並做其他事情。

面向流與面向緩衝

面向流

Java IO是面向流的I/O，這意味着我們需要從流中讀取一個或多個字節。它使用流來在數據源/槽和java程序之間傳輸數據。使用此方法的I/O操作較慢。

下面來看看在Java程序中使用輸入/輸出流的數據流圖：

面向緩衝

Java NIO是面向緩存的I/O方法。 將數據讀入緩衝器，使用通道進一步處理數據。 在NIO中，使用通道和緩衝區來處理I/O操作。

通道和流之間的主要區別是：

• 流可以用於單向數據傳輸。
• 通道提供雙向數據傳輸。

因此，通過在java NIO中引入通道，可以執行非阻塞I/O操作。

下面看看通道，緩衝區，java程序，數據源和數據接收器之間的相互作用 -

通道(Channels)

在Java NIO中，通道是在實體和字節緩衝區之間有效傳輸數據的媒介。 它從一個實體讀取數據，並將其放在緩衝區塊中以供消費。

通道作爲Java NIO提供的網關來訪問I/O機制。通常，通道與操作系統文件描述符具有一對一關係，用於提供平臺獨立操作功能。

NIO通道基礎

通道使用本地代碼執行實際工作。通道接口允許我們以便攜和受控的方式訪問低級I/O服務。

在層次結構的頂部，通道接口如下所示：

package java.nio.channels;  
 public interface Channel{  
    public boolean isclose();  
    public void Open() throws IOException;  
}

正如在上述通道接口中看到的，所有通道中有常見的兩個操作：

• 檢查通道是否關閉(isclose())
• 打開關閉通道(close())

選擇器(Selectors)

在Java NIO中，選擇器是可選擇通道的多路複用器，可用作可以進入非阻塞模式的特殊類型的通道。它可以檢查一個或多個NIO通道，並確定哪個通道準備好進行通信，即讀取或寫入。

選擇器(Selectors)的用途是什麼？

選擇器用於使用單個線程處理多個通道。因此，它需要較少的線程來處理這些通道。

線程之間的切換對於操作系統來說是昂貴的。 因此，爲了提高系統效率選擇器是有用的。

下面來看看使用選擇器來處理3個通道的線程的示意圖：

創建選擇器

可以通過調用Selector.open()方法創建一個選擇器，如下代碼所示：

Selector selector = Selector.open();