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javanio教程

发布时间: 2024-04-13 19:45:24

java.nio的描述

定义作为数据容器的缓冲区,并提供其他 NIO 包的概述。
NIO API 的集中抽象为:
缓冲区,它们是数据容器;
字符集及其相关解码器 和编码器,
它们在字节和 Unicode字符之间进行转换;
各种类型的通道,它们表示到能够执行 IO 操作的
实体的连接;以及选择器 和选择键,它们与
可选择信道 一起定义了多路的、无阻塞的
I/O 设施。
java.nio 包定义了缓冲区类,这些类用于所有 NIO API。java.nio.charset包中定义了字符集API,java.nio.channels包中定义了信道和选择器 API。每个子包都具有自己的服务提供程序接口(SPI) 子包,SPI 子包的内容可用于扩展平台的默认实现或构造替代实现。
缓冲区
描述
Buffer 位置,界限和容量;
清除,反转,重绕和标记/重置
ByteBuffer Get/put,压缩,查看;分配,包装
MappedByteBuffer 映射到文件的字节缓冲区
CharBuffer Get/put,压缩;分配,包装
DoubleBuffer ' '
FloatBuffer ' '
IntBuffer ' '
LongBuffer ' '
ShortBuffer ' '
ByteOrder 字节顺序的类型安全的枚举

❷ java初学者怎么入门

学习JAVA应该从哪一部开始很多人都很迷茫,下面是我整理的学习路线和方向一共四点。希望对你有帮助!

①【学习语言基础】

很显然,掌握语言基础是第一步。如果你不了解基础知识,那么你就不知道自己是否做错了或者接下来该怎么做。当然,这并不是要求你把所有的基础知识都记住,比如所有的 Java关键字、核心概念或者基本编码技术等。

②【开始编写一些小程序】

如果你确信自己对大多数的基础知识和概念足够熟悉,并且能够以某种方式将它们联系起来,那么你就可以进行下一步了,你可以开始尝试编写一些非常基本的 Java 程序,比如打印 hello world、实现简单的加减法,等等。

③【 使用 Java API 编写高级程序】

当你完成了大部分的基础程序编写,并且掌握了基本的编程技巧之后,就可以进行下一步了。我会建议你努力学习 Java 集合和 Java IO 内部的 API。你需要熟悉这些 API 提供的各种类和接口,并利用它们来创建程序。需要注意的是,你应该查找已经存在的 API 和方法来实现功能,而不是自己实现这些逻辑。你的任务是熟悉这些 API,因此你只能够在这些已有的 API 中寻求解决方案。

④【编写桌面程序和 Web 应用】

通过这一步的学习,面对任何 Java 面试你都能够信心满满,当你讨论 Java 相关的话题时也能够充满自信。你需要至少编写一个 Java 桌面或者 GUI 应用程序,比如计算器,然后再编写一个 Web 应用程序,比如医院管理程序。在前面的学习中,你已经掌握了最基本的 Java 知识,现在你需要去探索,然后编写出这两个应用程序。

重要的是,它可以帮助你养成不惜一切代价完成一项任务的好习惯。这种持之以恒的态度对你职业生涯的长远发展是非常重要的。

最后,也是最关键的一点,就是要多看视频教程,这一类的资料很多,可以自己搜索看一下,B站上面很多有关java的学习资料,我冒昧的推荐一个可以参考一下:网页链接

❸ 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

*/

Set<SelectionKey> 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~~~

lishixin/Article/program/Java/hx/201311/27190

❹ 自学Java如何入门

自学Java看这一篇就够啦!Java学习路线图分享给你,跟着学习吧!

一、Java基础

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