回顾IO模型中的NIO

小灰灰 2022-10-31 04:09 180阅读 0赞

## 一 概述 ##

NIO即Non-Blocking(非阻塞式IO)，与BIO不同的是NIO使用Channel代替Stream，使用Selector监控多条Channel，同时可以在一个线程里处理多个Channel I/O。

## 二 NIO中的Channel ##

其中的Channel是双向的，即可读可写，相比于Stream而言，它不仅仅区分输入输出流，而且Channel可以完成非阻塞式的读写，也可以完成阻塞式读写。

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谈到Channel的读写就离不开Buffer，Buffer实际上是内存上一块用来读写的区域，Channel之间的数据交换，都需要以来Buffer。

**常见的重要Channel**

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*  FileChannel用于文件的传输。
 *  ServerSocketChannel和SocketChannel则是用于网络编程的传输。

## 三 NIO中的Selector ##

根据上述可知，NIO利用Channel进行读写操作，在Channel起作用的时候，Channel需要在Selector上进行注册，注册的同时Channel都有属于自己的监听状态。

**Channel所对应的状态如下**

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*  CONNECT：socketChannel已经与服务器建立连接的状态
 *  ACCEPT：serverSocketChannel已经与客户端建立连接的状态
 *  READ：可读状态
 *  WRITE：可写状态

Channel在Selector上注册完成之后，会返回一个SelectKey对象，该对象中有几个总要的成员方法

![20210221102940395.png][]

*  interestOps()方法用于查看注册的Channel所绑定的状态。
 *  readyOps()方法用于查看哪些可操作的状态。
 *  channel()方法返回channel对象。
 *  selector()方法返回selector对象。
 *  attachment()方法会附加其他对象。

当我们调用Selector的select()方法的时候，返回它监听的事件的数量，可以同时响应多个事件。不过它是阻塞式的调用，当监听的事件中没有可以用来响应请求的，则会被阻塞，直到有可用的channel能够响应该请求，才会返回。

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## 四 NIO中的写/读模式 ##

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根据上图可知，写模式利用三个指针来完成，分别为当前指针位置的position；用于读模式的limit指针（只在读模式中使用），它可以用来标记可读的最大范围；capacity是表示最大的可写范围阈值。

当我们写入一定数量的值时，我们可以利用**flip()**方法将写模式转变成读模式，limit指针就会直接变到我们最后写数据的位置，position指针回到最初的位置，这样我们就能够将数据读出来。

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## 五 NIO中读模式到写模式的两种切换 ##

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在我们将所有数据读出之后，我们切换到写模式调用clear()方法，它会使position指针回到起始位置，limit指针指向最远端，这样我们就可以开始从新写数据。

clear()方法并非表意上的清除数据，实际上只是移动指针的位置，并没有将数据清除，而是进行覆盖。

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当只是读取了部分数据的时候，我们希望将未读的部分进行保留的时候，此时的进行写的时候，我们可以执行compact()方法，这个方法可以将没有读到的数据保存到初始位置，而position指针的位置将会移动到这些数据的后面位置，并从未读的数据后开始进行写数据。

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基于此，我们继续读数据的时候，我们就能将上次保留的数据读取出来。

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