Java输入输出:什么是NIO(New I/O)?

简介: Java NIO是一种高效I/O库,特征包括非阻塞性操作、通道(如文件、网络连接)、缓冲区和选择器。选择器监控通道状态变化,通知应用程序数据可读写,避免轮询,提升性能。示例代码展示了一个使用NIO的服务器,监听连接、读取数据并处理客户端通信。

NIO(New I/O)是Java中的一种新输入输出库,它提供了一种更高效的文件读写方式。相比于传统的IO库,NIO具有以下特点:

  1. 非阻塞性:NIO支持非阻塞I/O操作,这意味着在执行I/O操作时,程序不会被阻塞,而是可以继续执行其他任务。

  2. 通道(Channel):NIO中的通道(Channel)是一个抽象概念,它可以表示文件、网络连接等I/O资源。通过通道,可以实现数据的读写和传输。

  3. 缓冲区(Buffer):NIO使用缓冲区来存储数据,这样可以提高数据传输的效率。缓冲区可以是字节缓冲区(ByteBuffer)或字符缓冲区(CharBuffer)。

  4. 选择器(Selector):NIO中的选择器(Selector)用于监控多个通道的状态变化,当某个通道有数据可读或可写时,可以选择器会通知应用程序。这样可以避免轮询多个通道,提高程序的性能。

下面是一个简单的NIO示例代码:

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;

public class NIOExample {
   
    public static void main(String[] args) throws IOException {
   
        // 创建选择器
        Selector selector = Selector.open();

        // 打开服务器套接字通道
        ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
        serverSocketChannel.configureBlocking(false);
        serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress("localhost", 8080));

        // 注册到选择器,关注接受事件
        serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

        while (true) {
   
            // 选择一组键,其相应的通道已为 I/O 操作准备就绪
            int readyChannels = selector.select();
            if (readyChannels == 0) continue;

            // 获取选择器选中的键集合
            Iterator<SelectionKey> keyIterator = selector.selectedKeys().iterator();
            while (keyIterator.hasNext()) {
   
                SelectionKey key = keyIterator.next();

                if (key.isAcceptable()) {
   
                    // 处理接受事件
                    SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
                    socketChannel.configureBlocking(false);
                    socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
                } else if (key.isReadable()) {
   
                    // 处理读取事件
                    SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) key.channel();
                    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
                    int bytesRead = socketChannel.read(buffer);
                    if (bytesRead > 0) {
   
                        buffer.flip();
                        // 处理读取到的数据
                        while (buffer.hasRemaining()) {
   
                            System.out.print((char) buffer.get());
                        }
                        buffer.clear();
                    } else if (bytesRead < 0) {
   
                        // 客户端关闭连接
                        socketChannel.close();
                    }
                }

                // 移除已处理的键
                keyIterator.remove();
            }
        }
    }
}
目录
相关文章
|
1月前
|
Java
【Java基础面试三十二】、new String(“abc“) 是去了哪里,仅仅是在堆里面吗?
这篇文章解释了Java中使用`new String("abc")`时,JVM会将字符串直接量"abc"存入常量池,并在堆内存中创建一个新的String对象,该对象会指向常量池中的字符串直接量。
|
16天前
|
Java API 调度
掌握Java线程状态:从NEW到TERMINATED
本文探讨了操作系统与Java中线程的状态及其转换。操作系统层面,线程状态包括初始、就绪、运行、阻塞和终止。Java线程状态则细分为NEW、RUNNABLE、BLOCKED、WAITING、TIMED_WAITING和TERMINATED,并详细介绍了各状态的特性和转换条件。此外,还列举了Java中常用的线程方法,如`wait()`、`notify()`、`start()`和`join()`等,帮助理解线程控制机制。
掌握Java线程状态:从NEW到TERMINATED
|
1月前
|
Java
【Java基础面试二十八】、使用字符串时,new和““推荐使用哪种方式?
这篇文章讨论了在Java中使用字符串时,推荐使用双引号`""`直接量方式而不是使用`new`操作符,因为`new`会在常量池之外额外创建一个对象,导致更多的内存占用。
|
1月前
|
Java
"揭秘Java IO三大模式:BIO、NIO、AIO背后的秘密!为何AIO成为高并发时代的宠儿,你的选择对了吗?"
【8月更文挑战第19天】在Java的IO编程中,BIO、NIO与AIO代表了三种不同的IO处理机制。BIO采用同步阻塞模型,每个连接需单独线程处理,适用于连接少且稳定的场景。NIO引入了非阻塞性质,利用Channel、Buffer与Selector实现多路复用,提升了效率与吞吐量。AIO则是真正的异步IO,在JDK 7中引入,通过回调或Future机制在IO操作完成后通知应用,适合高并发场景。选择合适的模型对构建高效网络应用至关重要。
28 2
|
19天前
|
网络协议 C# 开发者
WPF与Socket编程的完美邂逅:打造流畅网络通信体验——从客户端到服务器端,手把手教你实现基于Socket的实时数据交换
【8月更文挑战第31天】网络通信在现代应用中至关重要,Socket编程作为其实现基础,即便在主要用于桌面应用的Windows Presentation Foundation(WPF)中也发挥着重要作用。本文通过最佳实践,详细介绍如何在WPF应用中利用Socket实现网络通信,包括创建WPF项目、设计用户界面、实现Socket通信逻辑及搭建简单服务器端的全过程。具体步骤涵盖从UI设计到前后端交互的各个环节,并附有详尽示例代码,助力WPF开发者掌握这一关键技术,拓展应用程序的功能与实用性。
42 0
|
27天前
|
存储 网络协议 Java
【Netty 神奇之旅】Java NIO 基础全解析:从零开始玩转高效网络编程!
【8月更文挑战第24天】本文介绍了Java NIO,一种非阻塞I/O模型,极大提升了Java应用程序在网络通信中的性能。核心组件包括Buffer、Channel、Selector和SocketChannel。通过示例代码展示了如何使用Java NIO进行服务器与客户端通信。此外,还介绍了基于Java NIO的高性能网络框架Netty,以及如何用Netty构建TCP服务器和客户端。熟悉这些技术和概念对于开发高并发网络应用至关重要。
43 0
|
2月前
|
安全 Java Linux
(七)Java网络编程-IO模型篇之从BIO、NIO、AIO到内核select、epoll剖析!
IO(Input/Output)方面的基本知识,相信大家都不陌生,毕竟这也是在学习编程基础时就已经接触过的内容,但最初的IO教学大多数是停留在最基本的BIO,而并未对于NIO、AIO、多路复用等的高级内容进行详细讲述,但这些却是大部分高性能技术的底层核心,因此本文则准备围绕着IO知识进行展开。
119 1
|
Java 编译器
【Java】终于可以给自己new对象了——Java类和对象(三)
【☕Java】,千呼万唤始出来,终于可以给自己new对象了——Java类和对象
【Java】终于可以给自己new对象了——Java类和对象(三)
|
Java 数据安全/隐私保护
【Java】终于可以给自己new对象了——Java类和对象(二)
【☕Java】,千呼万唤始出来,终于可以给自己new对象了——Java类和对象
【Java】终于可以给自己new对象了——Java类和对象(二)
|
存储 Java C语言
【Java】终于可以给自己new对象了——Java类和对象(一)
【☕Java】,千呼万唤始出来,终于可以给自己new对象了——Java类和对象
【Java】终于可以给自己new对象了——Java类和对象(一)