| 主題 |
內容 |
備注 |
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| 概念 |
IO：傳統的 java.io 包，它基於流模型實現，提供了我們最熟知的一些 IO 功能，比如 File 抽象、輸入輸出流等。交互方式是同步、阻塞的方式，也就是說，在讀取輸入流或者寫入輸出流時，在讀、寫動作完成之前，線程會一直阻塞在那里，它們之間的調用是可靠的線性順序。很多時候，人們也把 java.net 下面提供的部分網絡 API，比如 Socket、ServerSocket、HttpURLConnection 也歸類到同步阻塞 IO 類庫，因為網絡通信同樣是 IO 行為。 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，可以構建多路復用的、同步非阻塞 IO 程序，同時提供了更接近操作系統底層的高性能數據操作方式。 AIO：在 Java 7 中，NIO 有了進一步的改進，也就是 NIO 2，引入了異步非阻塞 IO 方式，也有很多人叫它 AIO（Asynchronous IO）。異步 IO 操作基於事件和回調機制，可以簡單理解為，應用操作直接返回，而不會阻塞在那里，當后台處理完成，操作系統會通知相應線程進行后續工作。 |
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| 緩沖區Buffer |
Buffer是一個對象，它包含一些要寫入或者要讀出的數據。在NIO庫中，所有數據都是用緩沖區處理的，在讀取數據時，它是直接讀到緩沖區中的；在寫入數據時，寫入到緩沖區中。任何時候訪問NIO中的數據，都是通過緩沖區進行操作 |
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| 通道Channel |
Channel是一個通道，網絡數據通過Channel讀取和寫入。通道與流的不同之處在於通道是雙向的，流只是在一個方向上移動，而通道可以用於讀、寫或者二者同時進行。Channel可以分為兩大類：用於網絡讀寫的SelectableChannel和用於文件操作的FileChannel. |
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| 多路復用器Selector |
多路復用器提供選擇已經就緒的任務的能力。Selector會不斷地輪詢注冊在其上的Channel，如果某個Channel上面發生讀或者寫事件，這個Channel就處於就緒狀態，會被Selector輪詢出來，然后通過SelectionKey可以獲取就緒Channel的集合，進行后續的I/O操作 |
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| NIO服務序列圖 |
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| NIO客戶端序列圖 |
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| NIO |
代碼塊
public class NIOServer extends Thread {
public void run() {
try (Selector selector = Selector.open();
ServerSocketChannel serverSocket = ServerSocketChannel.open();) {// 創建Selector和Channel
serverSocket.bind(new InetSocketAddress(InetAddress.getLocalHost(), 8888));
serverSocket.configureBlocking(false);
// 注冊到Selector，並說明關注點
serverSocket.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
while (true) {
selector.select();// 阻塞等待就緒的Channel，這是關鍵點之一
Set selectedKeys = selector.selectedKeys();
Iterator iter = selectedKeys.iterator();
while (iter.hasNext()) {
SelectionKey key = iter.next();
// 生產系統中一般會額外進行就緒狀態檢查
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!"));
}
}
// 省略了與前面類似的main
}
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| 多路復用 |
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| Netty與NIO |
Netty在基礎的NIO等類庫之上進行了很多改進，例如：
Netty是一個異步的、基於事件Client/Server的網絡框架，目標是提供一種簡單、快速構建網絡應用的方式，同時保證高吞吐量、低延時、高可靠性。 |
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| Reactor模式 |
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| Netty線程模型 |
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| Pipelining、EventLoop等部分的設計實現細節 |
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| Netty的內存管理機制 |
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| NIO早期Epoll空轉問題 |
