NIO和AIO

1. 什么是NIO

NIO是New I/O的简称，与旧式的基于流的I/O方法相对，从名字看，它表示新的一套Java I/O标准。它是在Java 1.4中被纳入到JDK中的，并具有以下特性：

NIO是基于块（Block）的，它以块为基本单位处理数据（硬盘上存储的单位也是按Block来存储，这样性能上比基于流的方式要好一些）
为所有的原始类型提供（Buffer）缓存支持
增加通道（Channel）对象，作为新的原始 I/O 抽象
支持锁（我们在平时使用时经常能看到会出现一些.lock的文件，这说明有线程正在使用这把锁，当线程释放锁时，会把这个文件删除掉，这样其他线程才能继续拿到这把锁）和内存映射文件的文件访问接口
提供了基于Selector的异步网络I/O

所有的从通道中的读写操作，都要经过Buffer，而通道就是io的抽象，通道的另一端就是操纵的文件。
NIO有一个很大的特点就是：把数据准备好了再通知我
而Channel有点类似于流，一个Channel可以和文件或者网络Socket对应。
selector是一个选择器，它可以选择某一个Channel，然后做些事情。
一个线程可以对应一个selector，而一个selector可以轮询多个Channel，而每个Channel对应了一个Socket。
与上面一个线程对应一个Socket相比，使用NIO后，一个线程可以轮询多个Socket。
当selector调用select()时，会查看是否有客户端准备好了数据。当没有数据被准备好时，select()会阻塞。平时都说NIO是非阻塞的，但是如果没有数据被准备好还是会有阻塞现象。
当有数据被准备好时，调用完select()后，会返回一个SelectionKey，SelectionKey表示在某个selector上的某个Channel的数据已经被准备好了。
只有在数据准备好时，这个Channel才会被选择。
这样NIO实现了一个线程来监控多个客户端。

selectNow()与select()的区别在于，selectNow()是不阻塞的，当没有客户端准备好数据时，selectNow()不会阻塞，将返回0，有客户端准备好数据时，selectNow()返回准备好的客户端的个数。
总结：

NIO会将数据准备好后，再交由应用进行处理，数据的读取/写入过程依然在应用线程中完成，只是将等待的时间剥离到单独的线程中去。
节省数据准备时间（因为Selector可以复用）

AIO

AIO的特点：

读完了再通知我
不会加快IO，只是在读完后进行通知
使用回调函数，进行业务处理

AIO的相关代码：

AsynchronousServerSocketChannel

server = AsynchronousServerSocketChannel.open().bind( new InetSocketAddress (PORT));

使用server上的accept方法

public abstract <A> void accept(A attachment,                                     CompletionHandler<AsynchronousSocketChannel,? super A> handler);

CompletionHandler为回调接口，当有客户端accept之后，就做handler中的事情。

示例代码：

server.accept(null,
                new CompletionHandler<AsynchronousSocketChannel, Object>() {
                    final ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);

                    public void completed(AsynchronousSocketChannel result,
                            Object attachment) {
                        System.out.println(Thread.currentThread().getName());
                        Future<Integer> writeResult = null;
                        try {
                            buffer.clear();
                            result.read(buffer).get(100, TimeUnit.SECONDS);
                            buffer.flip();
                            writeResult = result.write(buffer);
                        } catch (InterruptedException | ExecutionException e) {
                            e.printStackTrace();
                        } catch (TimeoutException e) {
                            e.printStackTrace();
                        } finally {
                            try {
                                server.accept(null, this);
                                writeResult.get();
                                result.close();
                            } catch (Exception e) {
                                System.out.println(e.toString());
                            }
                        }
                    }

                    @Override
                    public void failed(Throwable exc, Object attachment) {
                        System.out.println("failed: " + exc);
                    }
                });

这里使用了Future来实现即时返回

在理解了NIO的基础上，看AIO，区别在于AIO是等读写过程完成后再去调用回调函数。

NIO是同步非阻塞的

AIO是异步非阻塞的

由于NIO的读写过程依然在应用线程里完成，所以对于那些读写过程时间长的，NIO就不太适合。

而AIO的读写过程完成后才被通知，所以AIO能够胜任那些重量级，读写过程长的任务。
【本文参考： NIO和AIO】

最后编辑于：2018.08.03 14:55:27