| 主题 |
内容 |
备注 |
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| 概念 |
IO：传统的 java.io 包，它基于流模型实现，提供了我们最熟知的一些 IO 功能，比如 File 抽象、输入输出流等。交互方式是同步、阻塞的方式，也就是说，在读取输入流或者写入输出流时，在读、写动作完成之前，线程会一直阻塞在那里，它们之间的调用是可靠的线性顺序。很多时候，人们也把 java.net 下面提供的部分网络 API，比如 Socket、ServerSocket、HttpURLConnection 也归类到同步阻塞 IO 类库，因为网络通信同样是 IO 行为。 NIO：在 Java 1.4 中引入了 NIO 框架（java.nio 包），提供了 Channel、Selector、Buffer 等新的抽象，可以构建多路复用的、同步非阻塞 IO 程序，同时提供了更接近操作系统底层的高性能数据操作方式。 AIO：在 Java 7 中，NIO 有了进一步的改进，也就是 NIO 2，引入了异步非阻塞 IO 方式，也有很多人叫它 AIO（Asynchronous IO）。异步 IO 操作基于事件和回调机制，可以简单理解为，应用操作直接返回，而不会阻塞在那里，当后台处理完成，操作系统会通知相应线程进行后续工作。 |
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| 缓冲区Buffer |
Buffer是一个对象，它包含一些要写入或者要读出的数据。在NIO库中，所有数据都是用缓冲区处理的，在读取数据时，它是直接读到缓冲区中的；在写入数据时，写入到缓冲区中。任何时候访问NIO中的数据，都是通过缓冲区进行操作 |
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| 通道Channel |
Channel是一个通道，网络数据通过Channel读取和写入。通道与流的不同之处在于通道是双向的，流只是在一个方向上移动，而通道可以用于读、写或者二者同时进行。Channel可以分为两大类：用于网络读写的SelectableChannel和用于文件操作的FileChannel. |
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| 多路复用器Selector |
多路复用器提供选择已经就绪的任务的能力。Selector会不断地轮询注册在其上的Channel，如果某个Channel上面发生读或者写事件，这个Channel就处于就绪状态，会被Selector轮询出来，然后通过SelectionKey可以获取就绪Channel的集合，进行后续的I/O操作 |
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| NIO服务序列图 |
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| NIO客户端序列图 |
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| NIO |
代码块
public class NIOServer extends Thread {
public void run() {
try (Selector selector = Selector.open();
ServerSocketChannel serverSocket = ServerSocketChannel.open();) {// 创建Selector和Channel
serverSocket.bind(new InetSocketAddress(InetAddress.getLocalHost(), 8888));
serverSocket.configureBlocking(false);
// 注册到Selector，并说明关注点
serverSocket.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
while (true) {
selector.select();// 阻塞等待就绪的Channel，这是关键点之一
Set selectedKeys = selector.selectedKeys();
Iterator iter = selectedKeys.iterator();
while (iter.hasNext()) {
SelectionKey key = iter.next();
// 生产系统中一般会额外进行就绪状态检查
sayHelloWorld((ServerSocketChannel) key.channel());
iter.remove();
}
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
private void sayHelloWorld(ServerSocketChannel server) throws IOException {
try (SocketChannel client = server.accept();) { client.write(Charset.defaultCharset().encode("Hello world!"));
}
}
// 省略了与前面类似的main
}
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| 多路复用 |
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| Netty与NIO |
Netty在基础的NIO等类库之上进行了很多改进，例如：
Netty是一个异步的、基于事件Client/Server的网络框架，目标是提供一种简单、快速构建网络应用的方式，同时保证高吞吐量、低延时、高可靠性。 |
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| Reactor模式 |
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| Netty线程模型 |
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| Pipelining、EventLoop等部分的设计实现细节 |
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| Netty的内存管理机制 |
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| NIO早期Epoll空转问题 |
