「javanio例子」java 例子

博主:adminadmin 2023-03-20 15:51:08 299

本篇文章给大家谈谈javanio例子,以及java 例子对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。

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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。

java nio使用的是水平触发还是边缘触发

水平触发(level-triggered,也被称为条件触发)LT: 只要满足条件,就触发一个事件(只要有数据没有被获取,内核就不断通知你)

边缘触发(edge-triggered)ET: 每当状态变化时,触发一个事件。

Java的NIO属于水平触发,即条件触发

这里介绍下水平触发和条件触发在IO编程的区别

举个读socket的例子,假定经过长时间的沉默后,现在来了100个字节,这时无论边缘触发和条件触发都会产生一个read ready notification通知应用程序可读。

应用程序读了50个字节,然后重新调用API等待io事件。这时条件触发的api会因为还有50个字节可读从 而立即返回用户一个read ready notification。

而边缘触发的api会因为可读这个状态没有发生变化而陷入长期等待。 因此在使用边缘触发的api时,要注意每次都要读到socket返回EWOULDBLOCK为止,否则这个socket就算废了。

而使用条件触发的API 时,如果应用程序不需要写就不要关注socket可写的事件,否则就会无限次的立即返回一个write ready notification。大家常用的select就是属于条件触发这一类,长期关注socket写事件会出现CPU 100%的毛病。

所以在使用Java的NIO编程的时候,在没有数据可以往外写的时候要取消写事件,在有数据往外写的时候再注册写事件。

Java NIO和IO的区别

Java NIO和IO之间的主要差别,我会更详细地描述表中每部分的差异。

IO                NIO

面向流            面向缓冲

阻塞IO            非阻塞IO

无                选择器

面向流与面向缓冲

Java NIO和IO之间第一个最大的区别是,IO是面向流的,NIO是面向缓冲区的。 Java IO面向流意味着每次从流中读一个或多个字节,直至读取所有字节,它们没有被缓存在任何地方。此外,它不能前后移动流中的数据。如果需要前后移动从流中读取的数据,需要先将它缓存到一个缓冲区。 Java NIO的缓冲导向方法略有不同。数据读取到一个它稍后处理的缓冲区,需要时可在缓冲区中前后移动。这就增加了处理过程中的灵活性。但是,还需要检查是否该缓冲区中包含所有您需要处理的数据。而且,需确保当更多的数据读入缓冲区时,不要覆盖缓冲区里尚未处理的数据。

阻塞与非阻塞IO

Java IO的各种流是阻塞的。这意味着,当一个线程调用read() 或 write()时,该线程被阻塞,直到有一些数据被读取,或数据完全写入。该线程在此期间不能再干任何事情了。 Java NIO的非阻塞模式,使一个线程从某通道发送请求读取数据,但是它仅能得到目前可用的数据,如果目前没有数据可用时,就什么都不会获取。而不是保持线程阻塞,所以直至数据变的可以读取之前,该线程可以继续做其他的事情。 非阻塞写也是如此。一个线程请求写入一些数据到某通道,但不需要等待它完全写入,这个线程同时可以去做别的事情。 线程通常将非阻塞IO的空闲时间用于在其它通道上执行IO操作,所以一个单独的线程现在可以管理多个输入和输出通道(channel)。

选择器(Selectors)

Java NIO的选择器允许一个单独的线程来监视多个输入通道,你可以注册多个通道使用一个选择器,然后使用一个单独的线程来逗选择地通道:这些通道里已经有可以处理的输入,或者选择已准备写入的通道。这种选择机制,使得一个单独的线程很容易来管理多个通道。

NIO和IO如何影响应用程序的设计

无论您选择IO或NIO工具箱,可能会影响您应用程序设计的以下几个方面:

1.对NIO或IO类的API调用。

2.数据处理。

3.用来处理数据的线程数。

API调用

当然,使用NIO的API调用时看起来与使用IO时有所不同,但这并不意外,因为并不是仅从一个InputStream逐字节读取,而是数据必须先读入缓冲区再处理。

数据处理

使用纯粹的NIO设计相较IO设计,数据处理也受到影响。

在IO设计中,我们从InputStream或 Reader逐字节读取数据。假设你正在处理一基于行的文本数据流,例如:

Name: Anna

Age: 25

Email: anna@mailserver.com

Phone: 1234567890

该文本行的流可以这样处理:

BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(input));

String nameLine   = reader.readLine();

String ageLine    = reader.readLine();

String emailLine  = reader.readLine();

String phoneLine  = reader.readLine();

请注意处理状态由程序执行多久决定。换句话说,一旦reader.readLine()方法返回,你就知道肯定文本行就已读完, readline()阻塞直到整行读完,这就是原因。你也知道此行包含名称;同样,第二个readline()调用返回的时候,你知道这行包含年龄等。 正如你可以看到,该处理程序仅在有新数据读入时运行,并知道每步的数据是什么。一旦正在运行的线程已处理过读入的某些数据,该线程不会再回退数据(大多如此)。下图也说明了这条原则:

(Java IO: 从一个阻塞的流中读数据) 而一个NIO的实现会有所不同,下面是一个简单的例子:

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(48);

int bytesRead = inChannel.read(buffer);

注意第二行,从通道读取字节到ByteBuffer。当这个方法调用返回时,你不知道你所需的所有数据是否在缓冲区内。你所知道的是,该缓冲区包含一些字节,这使得处理有点困难。

假设第一次 read(buffer)调用后,读入缓冲区的数据只有半行,例如,逗Name:An地,你能处理数据吗看显然不能,需要等待,直到整行数据读入缓存,在此之前,对数据的任何处理毫无意义。

所以,你怎么知道是否该缓冲区包含足够的数据可以处理呢看好了,你不知道。发现的方法只能查看缓冲区中的数据。其结果是,在你知道所有数据都在缓冲区里之前,你必须检查几次缓冲区的数据。这不仅效率低下,而且可以使程序设计方案杂乱不堪。例如:

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(48);

int bytesRead = inChannel.read(buffer);

while(! bufferFull(bytesRead) ) {

bytesRead = inChannel.read(buffer);

}

bufferFull()方法必须跟踪有多少数据读入缓冲区,并返回真或假,这取决于缓冲区是否已满。换句话说,如果缓冲区准备好被处理,那么表示缓冲区满了。

bufferFull()方法扫描缓冲区,但必须保持在bufferFull()方法被调用之前状态相同。如果没有,下一个读入缓冲区的数据可能无法读到正确的位置。这是不可能的,但却是需要注意的又一问题。

如果缓冲区已满,它可以被处理。如果它不满,并且在你的实际案例中有意义,你或许能处理其中的部分数据。但是许多情况下并非如此。下图展示了逗缓冲区数据循环就绪地:

3) 用来处理数据的线程数

NIO可让您只使用一个(或几个)单线程管理多个通道(网络连接或文件),但付出的代价是解析数据可能会比从一个阻塞流中读取数据更复杂。

如果需要管理同时打开的成千上万个连接,这些连接每次只是发送少量的数据,例如聊天服务器,实现NIO的服务器可能是一个优势。同样,如果你需要维持许多打开的连接到其他计算机上,如P2P网络中,使用一个单独的线程来管理你所有出站连接,可能是一个优势。一个线程多个连接的设计方案如

 Java NIO: 单线程管理多个连接

如果你有少量的连接使用非常高的带宽,一次发送大量的数据,也许典型的IO服务器实现可能非常契合。下图说明了一个典型的IO服务器设计:

 

 Java IO: 一个典型的IO服务器设计- 一个连接通过一个线程处理

介绍一下Java NIO,NIO读取文件都有哪些方法

NIO也就是New I/O,是一组扩展Java IO操作的API集, 于Java 1.4起被引入,Java 7中NIO又提供了一些新的文件系统API,叫NIO2.

NIO2提供两种主要的文件读取方法:

使用buffer和channel类

使用Path 和 File 类

NIO读取文件有以下三种方式:

1. 旧的NIO方式,使用BufferedReader

import java.io.BufferedReader;

import java.io.FileReader;

import java.io.IOException;

public class WithoutNIOExample

{

public static void main(String[] args)

{

BufferedReader br = null;

String sCurrentLine = null;

try

{

br = new BufferedReader(

new FileReader("test.txt"));

while ((sCurrentLine = br.readLine()) != null)

{

System.out.println(sCurrentLine);

}

}

catch (IOException e)

{

e.printStackTrace();

}

finally

{

try

{

if (br != null)

br.close();

} catch (IOException ex)

{

ex.printStackTrace();

}

}

}

}

2. 使用buffer读取小文件

import java.io.IOException;

import java.io.RandomAccessFile;

import java.nio.ByteBuffer;

import java.nio.channels.FileChannel;

public class ReadFileWithFileSizeBuffer

{

public static void main(String args[])

{

try

{

RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile(

"test.txt","r");

FileChannel inChannel = aFile.getChannel();

long fileSize = inChannel.size();

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate((int) fileSize);

inChannel.read(buffer);

buffer.rewind();

buffer.flip();

for (int i = 0; i fileSize; i++)

{

System.out.print((char) buffer.get());

}

inChannel.close();

aFile.close();

}

catch (IOException exc)

{

System.out.println(exc);

System.exit(1);

}

}

}

3. 分块读取大文件

import java.io.IOException;

import java.io.RandomAccessFile;

import java.nio.ByteBuffer;

import java.nio.channels.FileChannel;

public class ReadFileWithFixedSizeBuffer

{

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

{

RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile

("test.txt", "r");

FileChannel inChannel = aFile.getChannel();

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);

while(inChannel.read(buffer) 0)

{

buffer.flip();

for (int i = 0; i buffer.limit(); i++)

{

System.out.print((char) buffer.get());

}

buffer.clear(); // do something with the data and clear/compact it.

}

inChannel.close();

aFile.close();

}

}

4. 使用MappedByteBuffer读取文件

import java.io.RandomAccessFile;

import java.nio.MappedByteBuffer;

import java.nio.channels.FileChannel;

public class ReadFileWithMappedByteBuffer

{

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

{

RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile

("test.txt", "r");

FileChannel inChannel = aFile.getChannel();

MappedByteBuffer buffer = inChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, inChannel.size());

buffer.load();?

for (int i = 0; i buffer.limit(); i++)

{

System.out.print((char) buffer.get());

}

buffer.clear(); // do something with the data and clear/compact it.

inChannel.close();

aFile.close();

}

}

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