Java NIO原理和使用

 Java　NIO非堵塞應用通常適用用在I/O讀寫等方面，我們知道，系統運行的性能瓶頸通常在I/O讀寫，包括對端口和文件的操作上，過去，在打開一個I/O通道後，read()將一直等待在端口一邊讀取字節內容，如果沒有內容進來，read()也是傻傻的等，這會影響我們程序繼續做其他事情，那麼改進做法就是開設線程，讓線程去等待，但是這樣做也是相當耗費資源的。

       Java NIO非堵塞技術實際是採取Reactor模式，或者說是Observer模式爲我們監察I/O端口，如果有內容進來，會自動通知我們，這樣，我們就不必開啓多個線程死等，從外界看，實現了流暢的I/O讀寫，不堵塞了。

       Java NIO出現不只是一個技術性能的提高，你會發現網絡上到處在介紹它，因爲它具有里程碑意義，從JDK1.4開始，Java開始提高性能相關的功能，從而使得Java在底層或者並行分佈式計算等操作上已經可以和C或Perl等語言並駕齊驅。

      如果你至今還是在懷疑Java的性能，說明你的思想和觀念已經完全落伍了，Java一兩年就應該用新的名詞來定義。從JDK1.5開始又要提供關於線程、併發等新性能的支持，Java應用在遊戲等適時領域方面的機會已經成熟，Java在穩定自己中間件地位後，開始蠶食傳統C的領域。

     本文主要簡單介紹NIO的基本原理，在下一篇文章中，將結合Reactor模式和著名線程大師Doug Lea的一篇文章深入討論。

    NIO主要原理和適用。

   

    NIO 有一個主要的類Selector,這個類似一個觀察者，只要我們把需要探知的socketchannel告訴Selector,我們接着做別的事情，當有事件發生時，他會通知我們，傳回一組SelectionKey,我們讀取這些Key,就會獲得我們剛剛註冊過的socketchannel,然後，我們從這個Channel中讀取數據，放心，包準能夠讀到，接着我們可以處理這些數據。

   

    Selector內部原理實際是在做一個對所註冊的channel的輪詢訪問，不斷的輪詢(目前就這一個算法)，一旦輪詢到一個channel有所註冊的事情發生，比如數據來了，他就會站起來報告，交出一把鑰匙，讓我們通過這把鑰匙來讀取這個channel的內容。

   

     瞭解了這個基本原理，我們結合代碼看看使用，在使用上，也在分兩個方向，一個是線程處理，一個是用非線程，後者比較簡單，看下面代碼：

    

import java.io.*;  
import java.nio.*;  
import java.nio.channels.*;  
import java.nio.channels.spi.*;  
import java.net.*;  
import java.util.*;   
/** 
* 
* @author Administrator 
* @version 
*/  
public class NBTest {  
  
  
/** Creates new NBTest */  
public NBTest()  
{  
}  
  
public void startServer() throws Exception  
{  
int channels = 0;  
int nKeys = 0;  
int currentSelector = 0;  
  
//使用Selector  
Selector selector = Selector.open();  
  
//建立Channel 並綁定到9000端口  
ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open();  
InetSocketAddress address = new InetSocketAddress(InetAddress.getLocalHost(),9000);   
ssc.socket().bind(address);  
  
//使設定non-blocking的方式。  
ssc.configureBlocking(false);  
  
//向Selector註冊Channel及我們有興趣的事件  
SelectionKey s = ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);  
printKeyInfo(s);  
  
while(true) //不斷的輪詢  
{  
debug("NBTest: Starting select");  
  
//Selector通過select方法通知我們我們感興趣的事件發生了。  
nKeys = selector.select();  
//如果有我們註冊的事情發生了，它的傳回值就會大於0  
if(nKeys > 0)  
{  
debug("NBTest: Number of keys after select operation: " +nKeys);  
  
//Selector傳回一組SelectionKeys  
//我們從這些key中的channel()方法中取得我們剛剛註冊的channel。  
Set selectedKeys = selector.selectedKeys();  
Iterator i = selectedKeys.iterator();  
while(i.hasNext())  
{  
  s = (SelectionKey) i.next();  
  printKeyInfo(s);  
  debug("NBTest: Nr Keys in selector: " +selector.keys().size());  
  
  //一個key被處理完成後，就都被從就緒關鍵字（ready keys）列表中除去  
  i.remove();  
  if(s.isAcceptable())  
  {  
   // 從channel()中取得我們剛剛註冊的channel。  
   Socket socket = ((ServerSocketChannel)s.channel()).accept().socket();  
   SocketChannel sc = socket.getChannel();  
  
   sc.configureBlocking(false);  
   sc.register(selector, SelectionKey.OP_READ |SelectionKey.OP_WRITE);  
      System.out.println(++channels);  
  }  
  else  
  {  
   debug("NBTest: Channel not acceptable");  
  }  
 }  
}  
else  
{  
debug("NBTest: Select finished without any keys.");  
}  
  
 }  
  
}  
  
  
private static void debug(String s)  
{  
 System.out.println(s);  
}  
  
  
private static void printKeyInfo(SelectionKey sk)  
{  
 String s = new String();  
  
 s = "Att: " + (sk.attachment() == null ? "no" : "yes");  
 s += ", Read: " + sk.isReadable();  
 s += ", Acpt: " + sk.isAcceptable();  
 s += ", Cnct: " + sk.isConnectable();  
 s += ", Wrt: " + sk.isWritable();  
 s += ", Valid: " + sk.isValid();  
 s += ", Ops: " + sk.interestOps();  
 debug(s);  
}  
  
  
/** 
* @param args the command line arguments 
*/  
public static void main (String args[])  
{  
 NBTest nbTest = new NBTest();  
 try  
 {  
  nbTest.startServer();  
 }  
  catch(Exception e)  
 {  
  e.printStackTrace();  
 }  
}  
  
}  

     這是一個守候在端口9000的noblock server例子，如果我們編制一個客戶端程序，就可以對它進行互動操作，或者使用telnet 主機名　90000 可以鏈接上。

引自：http://gzcj.iteye.com/blog/307217