Java NIO由以下几个部分组成
- Channels
- Buffers
- Selecters
虽然Java NIO除此之外还包括更多的组件,但在我看来,Channel,Buffer,Selecter构成了核心API。其它的组件,如Pipe和FileLock仅仅是这三个核心组件使用的工具类。因此,在NIO概述中我将关注这三个组件。其它组件将在各自的章节中讲到。目录详见左上角。
Channel 和 Buffer
基本上,NIO中的所有IO都由Channel开始。一个Channel与流相似,通过Channel,数据可以被读入到Buffer中,数据同样可以从缓冲区写入到Channel。这里有个图示:
Channel和Buffer有好几种类型。以下是Java NIO中几种主要的Channel。
- FileChannel
- DatagramChannel
- SocketChannel
- ServerSocketChannel
正如你所见到的,这些通道包括了TCP和UDP的网络IO和文件IO。
与这些类一起的还有些有趣的接口,但是为简单起见,我在概述中尽量不提他们。他们将在其它章节相关的地址进行详细介绍。
以下是一些在Java NIO中实现的核心Buffer。
- ByteBuffer
- CharBuffer
- DoubleBuffer
- FloatBuffer
- IntBuffer
- LongBuffer
- ShortBuffer
这些Buffer覆盖了你通过IO发送的基本数据类型,:byte, short, int, long, float, double 和 char。
Java NIO也提供了MappedByteBuffer来进行内存文件的映射,我也不打算在概述中进行说明。
Selectors
Selector允许一个线程控制多个通道,如果你的应用程序有许多连接(通道)打开,并且每个连接的流量都非常小,这将变得非常方便,例如在一个聊天服务器中。 下图是一个使用单线程使用Selector.
在使用Selector前需要在Channel中注册它。然后你可以调用select()方法,这个方法将会阻塞直到注册的通道中有准备好的事件。一旦这个方法返回,这个线程可以处理这些事件,事件的例子有新连接进来,数据到达等。