io和nio的区别

Posted 2020-10-27

什么是通道Channel（通道）
顾名思义，就是通向什么的道路，为某个提供了渠道。在传统IO中，我们要读取一个文件中的内容，通常是像下面这样读取的：

public static void copy_1(){
FileInputStream in = null;
FileOutputStream out = null;
try {
in = new FileInputStream("c:\timg.jpg");
out = new FileOutputStream("D:\timg.jpg");
int ch = 0;
while((ch=in.read())!=-1){//这个方法是对这个流一个一个字节的读，返回的int就是这个字节的int表示方式
out.write(ch);
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}finally {
try {
    if(out!=null){
        out.close();
    }
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}
try {
    if(in!=null){
        in.close();
    }
} catch (Exception e2) {
    e2.printStackTrace();
}
}
}

public static void copy_2(){
FileInputStream in = null;
FileOutputStream out = null;
try {
in=new FileInputStream("c:\timg.jpg");
out=new FileOutputStream("d:\timg.jpg");
byte[] buffer = new byte[1024];
int len = 0;
while((len=in.read(buffer))!=-1){//这个方法是先规定一个数组长度，将这个流中的字节缓冲到数组b中，返回的这个数组中的字节个数，这个缓冲区没有满的话，则返回真实的字节个数，到未尾时都返回-1
out.write(buffer, 0, len);
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally {
try {
if(out!=null){
out.close();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
try {
if(in!=null){
in.close();
}
} catch (Exception e2) {
e2.printStackTrace();
}
}
}

这里的InputStream实际上就是为读取文件提供一个通道的。

　　因此可以将NIO 中的Channel同传统IO中的Stream来类比，但是要注意，传统IO中，Stream是单向的，比如InputStream只能进行读取操作，OutputStream只能进行写操作。而Channel是双向的，既可用来进行读操作，又可用来进行写操作。
以下是常用的几种通道：

FileChannel

SocketChanel

ServerSocketChannel

DatagramChannel

通过使用FileChannel可以从文件读或者向文件写入数据；通过SocketChannel，以TCP来向网络连接的两端读写数据；通过ServerSocketChanel能够监听客户端发起的TCP连接，并为每个TCP连接创建一个新的SocketChannel来进行数据读写；通过DatagramChannel，以UDP协议来向网络连接的两端读写数据。

public class Test {

public static void main(String[] args) throws IOException  {

    File file = new File("data.txt");

    FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream(file);

    FileChannel channel = outputStream.getChannel();

    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);

    String string = "java nio";

    buffer.put(string.getBytes());

    buffer.flip();     //此处必须要调用buffer的flip方法

    channel.write(buffer);

    channel.close();

    outputStream.close();

}  
    }

通过上面的程序会向工程目录下的data.txt文件写入字符串"java nio"，注意在调用channel的write方法之前必须调用buffer的flip方法，否则无法正确写入内容

什么是缓冲区Buffer（缓冲区）
　Buffer，故名思意，缓冲区，实际上是一个容器，是一个连续数组。Channel提供从文件、网络读取数据的渠道，但是读取或写入的数据都必须经由Buffer。
在NIO中，Buffer是一个顶层父类，它是一个抽象类，常用的Buffer的子类有：

ByteBuffer

IntBuffer

CharBuffer

LongBuffer

DoubleBuffer

FloatBuffer

ShortBuffer

　　如果是对于文件读写，上面几种Buffer都可能会用到。但是对于网络读写来说，用的最多的是ByteBuffer

什么是选择器Selector（选择器）
Selector运行单线程处理多个Channel，如果你的应用打开了多个通道，但每个连接的流量都很低，使用Selector就会很方便。例如在一个聊天服务器中。要使用Selector, 得向Selector注册Channel，然后调用它的select()方法。这个方法会一直阻塞到某个注册的通道有事件就绪。一旦这个方法返回，线程就可以处理这些事件，事件的例子有如新的连接进来、数据接收等。

io和nio的区别
IO是面向流的，NIO是面向缓冲的；
IO是阻塞的，NIO是非阻塞的；
IO是单线程的，NIO 是通过选择器来模拟多线程的；