「javanio性能」NIO JAVA

今天给各位分享javanio性能的知识，其中也会对NIO JAVA进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

本文目录一览：

• 1、java nio 开发实例
• 2、什么是NIO框架？
• 3、Java中nio与普通io有什么优势？

java nio 开发实例

首先了解下所谓的java nio是个什么东西！

传统的并发型服务器设计是利用阻塞型网络I/O 以多线程的模式来实现的 然而由

于系统常常在进行网络读写时处于阻塞状态 会大大影响系统的性能 自Java 开始引入

了NIO(新I/O) API 通过使用非阻塞型I/O 实现流畅的网络读写操作 为开发高性能并发

型服务器程序提供了一个很好的解决方案 这就是java nio

首先来看下传统的阻塞型网络 I/O的不足

Java 平台传统的I/O 系统都是基于Byte（字节）和Stream（数据流）的 相应的I/O 操

作都是阻塞型的 所以服务器程序也采用阻塞型I/O 进行数据的读 写操作 本文以TCP

长连接模式来讨论并发型服务器的相关设计 为了实现服务器程序的并发性要求 系统由一

个单独的主线程来监听用户发起的连接请求 一直处于阻塞状态 当有用户连接请求到来时

程序都会启一个新的线程来统一处理用户数据的读 写操作

这种模式的优点是简单 实用 易管理 然而缺点也是显而易见的 由于是为每一个客

户端分配一个线程来处理输入 输出数据 其线程与客户机的比例近似为 随着线程

数量的不断增加 服务器启动了大量的并发线程 会大大加大系统对线程的管理开销 这将

成为吞吐量瓶颈的主要原因 其次由于底层的I/O 操作采用的同步模式 I/O 操作的阻塞管

理粒度是以服务于请求的线程为单位的 有可能大量的线程会闲置 处于盲等状态 造成I/O

资源利用率不高 影响整个系统的性能

对于并发型服务器 系统用在阻塞型I/O 等待和线程间切换的时间远远多于CPU 在内

存中处理数据的时间 因此传统的阻塞型I/O 已经成为制约系统性能的瓶颈 Java 版本

后推出的NIO 工具包 提供了非阻塞型I/O 的异步输入输出机制 为提高系统的性能提供

了可实现的基础机制

NIO 包及工作原理

针对传统I/O 工作模式的不足 NIO 工具包提出了基于Buffer（缓冲区） Channel（通

道） Selector（选择器）的新模式 Selector（选择器） 可选择的Channel（通道）和

SelectionKey（选择键）配合起来使用 可以实现并发的非阻塞型I/O 能力

NIO 工具包的成员

Buffer（缓冲器）

Buffer 类是一个抽象类 它有 个子类分别对应于七种基本的数据类型 ByteBuffer

CharBuffer DoubleBuffer FloatBuffer IntBuffer LongBuffer 和ShortBuffer 每一个Buffer

对象相当于一个数据容器 可以把它看作内存中的一个大的数组 用来存储和提取所有基本

类型(boolean 型除外)的数据 Buffer 类的核心是一块内存区 可以直接对其执行与内存有关

的操作 利用操作系统特性和能力提高和改善Java 传统I/O 的性能

Channel（通道）

Channel 被认为是NIO 工具包的一大创新点 是(Buffer)缓冲器和I/O 服务之间的通道

具有双向性 既可以读入也可以写出 可以更高效的传递数据 我们这里主要讨论

ServerSocketChannel 和SocketChannel 它们都继承了SelectableChannel 是可选择的通道

分别可以工作在同步和异步两种方式下（这里的可选择不是指可以选择两种工作方式 而是

指可以有选择的注册自己感兴趣的事件） 当通道工作在同步方式时 它的功能和编程方法

与传统的ServerSocket Socket 对象相似 当通道工作在异步工作方式时 进行输入输出处

理不必等到输入输出完毕才返回 并且可以将其感兴趣的（如 接受操作 连接操作 读出

操作 写入操作）事件注册到Selector 对象上 与Selector 对象协同工作可以更有效率的支

持和管理并发的网络套接字连接

Selector（选择器）和SelectionKey（选择键）

各类 Buffer 是数据的容器对象 各类Channel 实现在各类Buffer 与各类I/O 服务间传输

数据 Selector 是实现并发型非阻塞I/O 的核心 各种可选择的通道将其感兴趣的事件注册

到Selector 对象上 Selector 在一个循环中不断轮循监视这各些注册在其上的Socket 通道

SelectionKey 类则封装了SelectableChannel 对象在Selector 中的注册信息 当Selector 监测

到在某个注册的SelectableChannel 上发生了感兴趣的事件时 自动激活产生一个SelectionKey

对象 在这个对象中记录了哪一个SelectableChannel 上发生了哪种事件 通过对被激活的

SelectionKey 的分析 外界可以知道每个SelectableChannel 发生的具体事件类型 进行相应的

处理

NIO 工作原理

通过上面的讨论 我们可以看出在并发型服务器程序中使用NIO 实际上是通过网络事

件驱动模型实现的 我们应用Select 机制 不用为每一个客户端连接新启线程处理 而是将

其注册到特定的Selector 对象上 这就可以在单线程中利用Selector 对象管理大量并发的网

络连接 更好的利用了系统资源 采用非阻塞I/O 的通信方式 不要求阻塞等待I/O 操作完

成即可返回 从而减少了管理I/O 连接导致的系统开销 大幅度提高了系统性能

当有读或写等任何注册的事件发生时 可以从Selector 中获得相应的

SelectionKey 从SelectionKey 中可以找到发生的事件和该事件所发生的具体的

SelectableChannel 以获得客户端发送过来的数据 由于在非阻塞网络I/O 中采用了事件触

发机制 处理程序可以得到系统的主动通知 从而可以实现底层网络I/O 无阻塞 流畅地读

写 而不像在原来的阻塞模式下处理程序需要不断循环等待 使用NIO 可以编写出性能更

好 更易扩展的并发型服务器程序

并发型服务器程序的实现代码

应用 NIO 工具包 基于非阻塞网络I/O 设计的并发型服务器程序与以往基于阻塞I/O 的

实现程序有很大不同 在使用非阻塞网络I/O 的情况下 程序读取数据和写入数据的时机不

是由程序员控制的 而是Selector 决定的 下面便给出基于非阻塞网络I/O 的并发型服务器

程序的核心代码片段

import java io * //引入Java io包

import * //引入包

import java nio channels * //引入Java nio channels包

import java util * //引入Java util包

public class TestServer implements Runnable

{

/**

* 服务器Channel对象 负责接受用户连接

*/

private ServerSocketChannel server

/**

* Selector对象 负责监控所有的连接到服务器的网络事件的发生

*/

private Selector selector

/**

* 总的活动连接数

*/

private int activeSockets

/**

* 服务器Channel绑定的端口号

*/

private int port

/**

*

* 构造函数

*/

public TestServer()throws IOException

{

activeSockets=

port= //初始化服务器Channel绑定的端口号为

selector= Selector open() //初始化Selector对象

server=ServerSocketChannel open() //初始化服务器Channel对象

ServerSocket socket=server socket() //获取服务器Channel对应的//ServerSocket对象

socket bind(new InetSocketAddress(port)) //把Socket绑定到监听端口 上

nfigureBlocking(false) //将服务器Channel设置为非阻塞模式

server register(selector SelectionKey OP_ACCEPT) //将服务器Channel注册到

Selector对象 并指出服务器Channel所感兴趣的事件为可接受请求操作

}

public void run()

{

while(true)

{

try

{

/**

*应用Select机制轮循是否有用户感兴趣的新的网络事件发生 当没有

* 新的网络事件发生时 此方法会阻塞 直到有新的网络事件发生为止

*/

selector select()

}

catch(IOException e)

{

continue //当有异常发生时 继续进行循环操作

}

/**

* 得到活动的网络连接选择键的集合

*/

SetSelectionKey keys=selector selectedKeys()

activeSockets=keys size() //获取活动连接的数目

if(activeSockets== )

{

continue //如果连接数为 则继续进行循环操作

}

/**

/**

* 应用For—Each循环遍历整个选择键集合

*/

for(SelectionKey key :keys)

{

/**

* 如果关键字状态是为可接受 则接受连接 注册通道 以接受更多的*

事件 进行相关的服务器程序处理

*/

if(key isAcceptable())

{

doServerSocketEvent(key)

continue

}

/**

* 如果关键字状态为可读 则说明Channel是一个客户端的连接通道

* 进行相应的读取客户端数据的操作

*/

if(key isReadable())

{

doClientReadEvent(key)

continue

}

/**

* 如果关键字状态为可写 则也说明Channel是一个客户端的连接通道

* 进行相应的向客户端写数据的操作

*/

if(key isWritable())

{

doClinetWriteEvent(key)

continue

}

}

}

}

/**

* 处理服务器事件操作

* @param key 服务器选择键对象

*/

private void doServerSocketEvent(SelectionKey key)

{

SocketChannel client=null

try

{

ServerSocketChannel server=(ServerSocketChannel)key channel()

client=server accept()

if(client==null)

{

return

}

nfigureBlocking(false) //将客户端Channel设置为非阻塞型

/**

/**

* 将客户端Channel注册到Selector对象上 并且指出客户端Channel所感

* 兴趣的事件为可读和可写

*/

client register(selector SelectionKey OP_READ|SelectionKey OP_READ)

}catch(IOException e)

{

try

{

client close()

}catch(IOException e ){}

}

}

/**

* 进行向客户端写数据操作

* @param key 客户端选择键对象

*/

private void doClinetWriteEvent(SelectionKey key)

{

代码实现略

}

/**

* 进行读取客户短数据操作

* @param key 客户端选择键对象

*/

private void doClientReadEvent(SelectionKey key)

{

代码实现略

}

}

从上面对代码可以看出 使用非阻塞性I/O进行并发型服务器程序设计分三个部分

向Selector对象注册感兴趣的事件 从Selector中获取所感兴趣的事件 根据不同的事件进

行相应的处理

结语

通过使用NIO 工具包进行并发型服务器程序设计 一个或者很少几个Socket 线程就可

以处理成千上万个活动的Socket 连接 大大降低了服务器端程序的开销 同时网络I/O 采取

非阻塞模式 线程不再在读或写时阻塞 操作系统可以更流畅的读写数据并可以更有效地向

CPU 传递数据进行处理 以便更有效地提高系统的性能

看到这里相信你看了不止 分钟了吧   我说 分钟其实就是想让大家能够轻松的读下去（鸡蛋 ）

好了 到这里大家应该对java nio有个初步的了解了吧~~~

lishixinzhi/Article/program/Java/hx/201311/27190

什么是NIO框架？

Java NIO框架MINA用netty性能和链接数、并发等压力测试参数好于mina。\x0d\x0a\x0d\x0a特点：\x0d\x0a1。NIO弥补了原来的I/O的不足，它再标准java代码中提供了高速和面向块的I/O\x0d\x0a原力的I/O库与NIO最重要的区别是数据打包和传输方式的不同，原来的I/O以流的方式处理数据，而NIO以块的方式处理数据；\x0d\x0a\x0d\x0a2.NIO以通道channel和缓冲区Buffer为基础来实现面向块的IO数据处理，MINA是开源的。\x0d\x0a\x0d\x0aJavaNIO非堵塞应用通常适用用在I/O读写等方面，我们知道，系统运行的性能瓶颈通常在I/O读写，包括对端口和文件的操作上，过去，在打开一个I/O通道后，read()将一直等待在端口一边读取字节内容，如果没有内容进来，read()也是傻傻的等，这会影响我们程序继续做其他事情，那么改进做法就是开设线程，让线程去等待，但是这样做也是相当耗费资源的。\x0d\x0a\x0d\x0aJava NIO非堵塞技术实际是采取Reactor模式，或者说是Observer模式为我们监察I/O端口，如果有内容进来，会自动通知我们，这样，我们就不必开启多个线程死等，从外界看，实现了流畅的I/O读写，不堵塞了。\x0d\x0a\x0d\x0aJava NIO出现不只是一个技术性能的提高，会发现网络上到处在介绍它，因为它具有里程碑意义，从JDK1.4开始，Java开始提高性能相关的功能，从而使得Java在底层或者并行分布式计算等操作上已经可以和C或Perl等语言并驾齐驱。\x0d\x0a\x0d\x0a如果至今还是在怀疑Java的性能，说明思想和观念已经完全落伍了，Java一两年就应该用新的名词来定义。从JDK1.5开始又要提供关于线程、并发等新性能的支持，Java应用在游戏等适时领域方面的机会已经成熟，Java在稳定自己中间件地位后，开始蚕食传统C的领域。\x0d\x0a\x0d\x0a原理：\x0d\x0aNIO 有一个主要的类Selector,这个类似一个观察者，只要我们把需要探知socketchannel告诉Selector,我们接着做别的事情，当有事件发生时，他会通知我们，传回一组SelectionKey,我们读取这些Key,就会获得我们刚刚注册过的socketchannel,然后，我们从这个Channel中读取数据，放心，包准能够读到，接着我们可以处理这些数据。Selector内部原理实际是在做一个对所注册的channel的轮询访问，不断的轮询(目前就这一个算法)，一旦轮询到一个channel有所注册的事情发生。比如数据来了，他就会站起来报告，交出一把钥匙，让我们通过这把钥匙来读取这个channel的内容。在使用上，也在分两个方向，一个是线程处理，一个是用非线程，后者比较简单。

Java中nio与普通io有什么优势？

1，nio的主要作用就是用来解决速度差异的。举个例子：计算机处理的速度，和用户按键盘的速度，这两者的速度相差悬殊。

2，如果按照经典的方法：一个用户设定一个线程，专门等待用户的输入，无形中就造成了严重的资源浪费，每一个线程都需要珍贵的cpu时间片，由于速度差异造成了在这个交互线程中的cpu都用来等待。

3，传统的阻塞式IO，每个连接必须要开一个线程来处理，并且没处理完线程不能退出。

4，非阻塞式IO，由于基于反应器模式，用于事件多路分离和分派的体系结构模式，所以可以利用线程池来处理。事件来了就处理，处理完了就把线程归还。

5，而传统阻塞方式不能使用线程池来处理，假设当前有10000个连接，非阻塞方式可能用1000个线程的线程池就搞定了，而传统阻塞方式就需要开10000个来处理。如果连接数较多将会出现资源不足的情况。非阻塞的核心优势就在这里。

关于javanio性能和NIO JAVA的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。