意义
NIO(新I/O)是一种高效的I/O 操作方法,与旧的I/O 操作相比,它提供更高的性能、更低的资源使用率和更快的响应时间。 NIO 主要基于三个核心概念:通道、缓冲区和选择器。
通道表示与底层操作系统通信的双向管道,可以执行读和写操作,并且可以分为文件通道、套接字通道等。
缓冲区表示用于存储数据的空间。 NIO缓冲区包括ByteBuffer、CharBuffer、IntBuffer等字符缓冲区。
选择器是一个多路复用器,可用于监视多个通道并在数据到达通道时向您的应用程序发出警报。
与传统I/O 的差异
与传统的I/O操作方式相比,NIO具有以下优点:
1.非阻塞I/O:NIO提供非阻塞I/O操作,因此应用程序在等待数据时不会被阻塞,从而提高应用程序吞吐量和响应时间。
2、选择器:NIO提供了选择器来实现复用,允许一个线程同时处理多个通道,提高系统效率和可扩展性。
3. Buffers:NIO中的数据是通过Buffer来处理的,这使得数据的读写更加高效,降低了数据拷贝的成本。
4、内存映射文件(MappedByteBuffer):NIO可以将文件映射到内存中,使文件操作像内存操作一样快速、简单。
5、可扩展性:NIO支持自定义协议,可以根据具体应用场景进行定制,增加系统的可扩展性和灵活性。
应用场景
NIO广泛应用于高并发、高吞吐量的分布式系统,例如:
网络编程:NIO可以优化socket通信,使用非阻塞I/O操作来提高网络传输效率。服务器:NIO高效管理多个客户端连接,提供更高的并发性能。数据库连接池:NIO可以在连接池中实现高效的I/O操作,避免频繁I/O连接的开销。分布式应用:NIO能够实现高效的数据传输和通信,提高分布式应用的性能。
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