Java IO與NIO比較

在學習NIO之前，有必要將它與Java IO進行比較，以了解兩個包之間的差別。

下面表格列出了Java IO和NIO之間的主要區別：

阻塞與非阻塞I/O

阻塞I/O

阻塞IO等待資料寫入或返回前的讀取。Java IO的各種流是阻塞的。這意味著當執行緒呼叫write()或read()時，執行緒會被阻塞，直到有一些資料可用於讀取或資料被完全寫入。

非阻塞I/O

非阻塞IO不等待返回前讀取或寫入資料。 Java NIO非阻塞模式允許執行緒請求向通道寫入資料，但不等待它被完全寫入。允許執行緒繼續進行，並做其他事情。

面向流與面向緩衝

面向流

Java IO是面向流的I/O，這意味著我們需要從流中讀取一個或多個位元組。它使用流來在資料源/槽和java程式之間傳輸資料。使用此方法的I/O操作較慢。

下面來看看在Java程式中使用輸入/輸出流的資料流圖：

面向緩衝

Java NIO是面向快取的I/O方法。 將資料讀入緩衝器，使用通道進一步處理資料。 在NIO中，使用通道和緩衝區來處理I/O操作。

通道和流之間的主要區別是：

• 流可以用於單向資料傳輸。
• 通道提供雙向資料傳輸。

因此，通過在java NIO中引入通道，可以執行非阻塞I/O操作。

下面看看通道，緩衝區，java程式，資料源和資料接收器之間的相互作用 -

通道(Channels)

在Java NIO中，通道是在實體和位元組緩衝區之間有效傳輸資料的媒介。 它從一個實體讀取資料，並將其放在緩衝區塊中以供消費。

通道作為Java NIO提供的閘道器來存取I/O機制。通常，通道與作業系統檔案描述符具有一對一關係，用於提供平台獨立操作功能。

NIO通道基礎

通道使用原生代碼執行實際工作。通道介面允許我們以便攜和受控的方式存取低階I/O服務。

在層次結構的頂部，通道介面如下所示：

package java.nio.channels;  
 public interface Channel{  
    public boolean isclose();  
    public void Open() throws IOException;  
}

正如在上述通道介面中看到的，所有通道中有常見的兩個操作：

• 檢查通道是否關閉(isclose())
• 開啟關閉通道(close())

選擇器(Selectors)

在Java NIO中，選擇器是可選擇通道的多路複用器，可用作可以進入非阻塞模式的特殊型別的通道。它可以檢查一個或多個NIO通道，並確定哪個通道準備好進行通訊，即讀取或寫入。

選擇器(Selectors)的用途是什麼？

選擇器用於使用單個執行緒處理多個通道。因此，它需要較少的執行緒來處理這些通道。

執行緒之間的切換對於作業系統來說是昂貴的。 因此，為了提高系統效率選擇器是有用的。

下面來看看使用選擇器來處理3個通道的執行緒的示意圖：

建立選擇器

可以通過呼叫Selector.open()方法建立一個選擇器，如下程式碼所示：

Selector selector = Selector.open();