NIONIO和IO的比较以及缓冲区

Posted 2020-12-11 xdcat

NIO v.s. IO

传统IO：

• 面向流
• 属于阻塞IO
• 单向管道传输：输入流、输出流

NIO：

• 面向缓冲区
• 属于非阻塞IO
• 使用缓冲区在通道内传输

缓冲区

缓冲区在NIO中负责数据的存取，缓冲区就是数组，用于存储不同数据类型的值，除了boolean，都有相应类型的缓冲区。

缓冲区的核心方法：取get()、存put()

4个核心属性

• capacity：表示缓冲区中最大存储数据的容量，一旦声明不能改变。因为buffer的底层是数组，数据的容量初始化后就不能改变了。
• limit：表示缓冲区中可以操作数据的大小，limit之后的数据不可以进行读写。
• position：表示缓冲区正在操作的数据的位置
• mark：记录当前position的位置，额可以通过reset()恢复到mark的位置

0 <= mark <= position <= limit <= capacity

常用方法：

• rewind()：可重复读
• flip()：切换读模式
• mark()：标记
• reset()：恢复到mark的位置
• clear()：清空缓冲区，但数据依然存在，position、limit、capacity的位置恢复初始状态
• remain()：获取缓冲区可以操作的数量

直接缓冲区 v.s. 非直接缓冲区

非直接缓冲区：

• 通过allocate()方法分配，将缓冲区建立在JVM的内存中
• 数据传输过程：写入数据时，应用程序写入用户地址空间的缓存中，然后拷贝到内核地址空间的缓存中，再写入物理磁盘。读取数据时，从物理磁盘读取到内存地址空间中，再拷贝到用户地址空间的缓存中，最后读入程序中。
• 底层是通过创建一个HeapXXXBuffer实现

直接缓冲区：

• 通过allocateDirect()方法分配，将缓冲区建立在物理内存中
• 数据传输过程：通过物理内存映射文件直接读写
• 底层是通过创建一个DirectXXXBuffer实现

二者比较：各有利弊，直接缓冲区读写效率高，但是不安全，内存消耗大。

isDirect()方法可以用来判断是否是直接缓冲区