Java NIO:IO与NIO的区别
一、概念
NIO即New IO,这个库是在JDK1.4中才引入的。NIO和IO有相同的作用和目的,但实现方式不同,NIO主要用到的是块,所以NIO的效率要比IO高很多。在Java API中提供了两套NIO,一套是针对标准输入输出NIO,另一套就是网络编程NIO。
二、NIO和IO的主要区别
下表总结了Java IO和NIO之间的主要区别:
IO | NIO |
面向流 | 面向缓冲 |
阻塞IO | 非阻塞IO |
无 | 选择器 |
1、面向流与面向缓冲
Java IO和NIO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。
2、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)。
3、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。
三、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。
1、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。
2、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。
在IO设计中,我们从InputStream或 Reader逐字节读取数据。假设你正在处理一基于行的文本数据流,例如:
Name: Anna Age: 25 Email: anna@mailserver.com Phone: 1234567890
该文本行的流可以这样处理:
InputStream input = ... ; // get the InputStream from the client socket BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(input)); String nameLine = reader.readLine(); String ageLine = reader.readLine(); String emailLine = reader.readLine(); String phoneLine = reader.readLine();
请注意处理状态由程序执行多久决定。换句话说,一旦reader.readLine()方法返回,你就知道肯定文本行就已读完, readline()阻塞直到整行读完,这就是原因。你也知道此行包含名称;同样,第二个readline()调用返回的时候,你知道这行包含年龄等。 正如你可以看到,该处理程序仅在有新数据读入时运行,并知道每步的数据是什么。一旦正在运行的线程已处理过读入的某些数据,该线程不会再回退数据(大多如此)。下图也说明了这条原则:
而一个NIO的实现会有所不同,下面是一个简单的例子:
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(48); int bytesRead = inChannel.read(buffer);
注意第二行,从通道读取字节到ByteBuffer。当这个方法调用返回时,你不知道你所需的所有数据是否在缓冲区内。你所知道的是,该缓冲区包含一些字节,这使得处理有点困难。假设第一次 read(buffer)调用后,读入缓冲区的数据只有半行,例如,“Name:An”,你能处理数据吗?显然不能,需要等待,直到整行数据读入缓存,在此之前,对数据的任何处理毫无意义。所以,你怎么知道是否该缓冲区包含足够的数据可以处理呢?好了,你不知道。发现的方法只能查看缓冲区中的数据。其结果是,在你知道所有数据都在缓冲区里之前,你必须检查几次缓冲区的数据。这不仅效率低下,而且可以使程序设计方案杂乱不堪。例如:
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(48); int bytesRead = inChannel.read(buffer); while(! bufferFull(bytesRead) ) { bytesRead = inChannel.read(buffer); }
bufferFull()方法必须跟踪有多少数据读入缓冲区,并返回真或假,这取决于缓冲区是否已满。换句话说,如果缓冲区准备好被处理,那么表示缓冲区满了。
bufferFull()方法扫描缓冲区,但必须保持在bufferFull()方法被调用之前状态相同。如果没有,下一个读入缓冲区的数据可能无法读到正确的位置。这是不可能的,但却是需要注意的又一问题。
如果缓冲区已满,它可以被处理。如果它不满,并且在你的实际案例中有意义,你或许能处理其中的部分数据。但是许多情况下并非如此。下图展示了“缓冲区数据循环就绪”:
四、总结
NIO可让您只使用一个(或几个)单线程管理多个通道(网络连接或文件),但付出的代价是解析数据可能会比从一个阻塞流中读取数据更复杂。
如果需要管理同时打开的成千上万个连接,这些连接每次只是发送少量的数据,例如聊天服务器,实现NIO的服务器可能是一个优势。同样,如果你需要维持许多打开的连接到其他计算机上,如P2P网络中,使用一个单独的线程来管理你所有出站连接,可能是一个优势。一个线程多个连接的设计方案如下图所示:
Java NIO: 单线程管理多个连接
如果你有少量的连接使用非常高的带宽,一次发送大量的数据,也许典型的IO服务器实现可能非常契合。下图说明了一个典型的IO服务器设计:
Java IO: 一个典型的IO服务器设计- 一个连接通过一个线程处理.
转载于:https://www.cnblogs.com/xiaoxi/p/6576588.html
Java NIO:IO与NIO的区别相关推荐
- Java之IO,BIO,NIO,AIO知多少?
开心一笑 [一女人:"我真不放心丈夫,他准备到湖中心水最深的地方把猫扔掉."邻居:"那有什么不放心的?"女人:"猫已回家一钟头了!"] 提出 ...
- Java中IO和NIO的本质和区别
文章目录 简介 IO的本质 DMA和虚拟地址空间 IO的分类 IO和NIO的区别 总结 简介 终于要写到java中最最让人激动的部分了IO和NIO.IO的全称是input output,是java程序 ...
- Java之IO,BIO,NIO,AIO
2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> 参考文献一 IO基础知识回顾 java的核心库java.io提供了全面的IO接口.包括:文件读写.标准设备输出等.Java中I ...
- java中io与nio复制文件性能对比
2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> 1. 在JAVA传统的IO系统中,读取磁盘文件数据的过程如下: 以FileInputStream类为例,该类有一个read( ...
- java的io和nio例子
1.基于tcp的io阻塞式线程io的线程版本 一个服务器端一般都需要同时为多个客户端提供通讯,如果需要同时支持多个客户端,则必须使用前面介绍的线程的概念.简单来说,也就是当服务器端接收到一个连接时,启 ...
- 网络编程——使用更简洁且性能高效的Okio库来做IO和NIO
文章大纲 引言 一.Okio 概述 二.Okio的核心元素 1.[Okio的两种数据类型](https://square.github.io/okio/#bytestrings-and-buffers ...
- vivo面试学习1(io和nio)
一.io流(一次从open到底层的操作) 输入和输出流 IO流 字节流 Reader.Writer 字符流 InputStream.OutputStream 字节流:可以处理所有bit为单位存储的文件 ...
- Java传统的io和nio区别_Java中IO和NIO的本质和区别
简介 终于要写到java中最最让人激动的部分了IO和NIO.IO的全称是input output,是java程序跟外部世界交流的桥梁,IO指的是java.io包中的所有类,他们是从java1.0开始就 ...
- java基础IO BIO、NIO、AIO的区别
Java IO(Java数据流)主要就是Java用来读取和输出数据流.它有对应的一系列API.主要是java.io.*,和java.nio.*. Java中IO主要有两类 |-->字节流 ...
- java.io和util的区别_Java NIO与IO的区别和比较
Java NIO与IO的区别和比较 导读 J2SE1.4以上版本中发布了全新的I/O类库.本文将通过一些实例来简单介绍NIO库提供的一些新特性:非阻塞I/O,字符转换,缓冲以及通道. 一. 介绍NIO ...
最新文章
- Java 对象锁和类锁全面解析
- window xp Apache与Tomcat集群配置--转载
- 专访腾讯徐汉彬:日请求高达3.5亿+平台的架构设计及演变
- PMBOK项目管理思维导图梳理
- centos7中安装JDK8-281版本
- java和js获取当前天之后或之前7天(任意)日期
- cmd52命令发送 mmc_乾坤合一~Linux SD/MMC/SDIO驱动分析(上)
- 互联网晚报 | 04月07日 星期四 |​ ​​​​刘强东卸任京东集团CEO,徐雷接任;世卫组织:中医药对治疗新冠有效...
- Scrapy网络爬虫框架实际案例讲解,Python爬虫原来如此简单!
- outlook可以显示多少行文本_Linux学习从处理文本开始
- matlab gui界面画三角形,新手,用gui界面画李萨如图,出错,求解答
- 運行命令”msiexec”查看Windows Installer的版本
- Vulkan教程 - 18 阶段性总结
- linux 部署 ibase4j,ibase4j学习
- 渗透测试必备前置知识
- 按键精灵-5-按键精灵控制脚本流程2
- 入门学习必收藏!精选Photoshop、D…
- 基本绘图全面攻略——turtle(海龟)库 Python
- terraria泰拉瑞亚
- 用python计算债券YTM
热门文章
- 计算机视觉库OpenCV之saturate_cast防数据越界函数
- Python基础教程(第3版)之一些内置的异常类
- 图像轮廓提取关键函数
- java user directory,Java ProcessBuilder directory()方法与示例
- matlab有限差分一维导热,一维导热方程-有限差分法-matlab实现11.docx
- java 待在原页面 代码_现在java后台,只要修改一点点代码,前段页面就报500,必须重新登录才行?...
- 隐藏画质代码_【和平精英】变成恐怖精英?玩家在墙上发现了一幅隐藏的壁画!...
- 073_JS JSON
- 程序包不存在?无源文件?找不到文件?找不到或无法加载主类?
- python httpstr find_Python爬虫 | BeautifulSoup使用