Java BIO 問題分析
- 每個請求都需要建立獨立的線程，與對應的用戶端進行資料 Read，業務處理，資料 Write 。
- 當并發數較大時，需要建立大量線程來處理連接配接，系統資源占用較大。
- 連接配接建立後，如果目前線程暫時沒有資料可讀，則線程就阻塞在 Read 操作上，造成線程資源浪費
nio介紹
- Java NIO 全稱 java non-blocking IO，是指 JDK 提供的新 API。從 JDK1.4 開始，Java 提供了一系列改進的輸入/輸出的新特性，被統稱為 NIO(即 New IO)，是同步非阻塞的
- NIO 相關類都被放在 java.nio 包及子包下，并且對原 java.io 包中的很多類進行改寫。【基本案例】
- NIO 有三大核心部分:Channel(通道)，**Buffer(緩沖區), Selector(**選擇器)
Selector 、 Channel 和 Buffer 的關系圖：
- 每個channel都會對應一個Buffer
- Selector 對應一個線程， 一個線程對應多個 channel(連接配接)
- 該圖反應了有三個channel注冊到該selector//程式
- 程式切換到哪個channel是有事件決定的,Event就是一個重要的概念
- Selector 會根據不同的事件，在各個通道上切換
- Buffer 就是一個記憶體塊 ， 底層是有一個數組
- 資料的讀取寫入是通過Buffer,這個和BIO,BIO中要麼是輸入流，或者是輸出流, 不能雙向，但是 NIO 的 Buffer 是可以讀也可以寫, 需要 flip 方法切換 channel 是雙向的, 可以傳回底層作業系統的情況, 比如 Linux ， 底層的作業系統通道就是雙向的。
緩沖區(Buffer)
緩沖區(Buffer):緩沖區本質上是一個可以讀寫資料的記憶體塊，可以了解成是一個容器對象**(含數組)**，該對象提供了一組方法，可以更輕松地使用記憶體塊，，緩沖區對象内置了一些機制，能夠跟蹤和記錄緩沖區的狀态變化情況。Channel 提供從檔案、網絡讀取資料的管道，但是讀取或寫入的資料都必須經由 Buffer。
channel
NIO 的通道類似于流，但有些差別如下:
- 通道可以同時進行讀寫，而流隻能讀或者隻能寫
- 通道可以實作異步讀寫資料
- 通道可以從緩沖讀資料，也可以寫資料到緩沖:
- BIO 中的 stream 是單向的，例如 FileInputStream 對象隻能進行讀取資料的操作，而 NIO 中的通道(Channel) 是雙向的，可以讀操作，也可以寫操作。
- Channel 在 NIO 中是一個接口
public interface Channel extends Closeable{}
- 常 用 的 Channel 類 有 : FileChannel 、 DatagramChannel 、 ServerSocketChannel 和 SocketChannel 。 【ServerSocketChanne 類似 ServerSocket , SocketChannel 類似 Socket】
Selector 示意圖和特點說明
- Java 的 NIO，用非阻塞的 IO 方式。可以用一個線程，處理多個的用戶端連接配接，就會使用到 Selector(選擇器)
- Selector 能夠檢測多個注冊的通道上是否有事件發生(注意:多個 Channel 以事件的方式可以注冊到同一個 Selector)，如果有事件發生，便擷取事件然後針對每個事件進行相應的處理。這樣就可以隻用一個單線程去管 理多個通道，也就是管理多個連接配接和請求。
- 隻有在連接配接/通道真正有讀寫事件發生時，才會進行讀寫，就大大地減少了系統開銷，并且不必為每個連接配接都 建立一個線程，不用去維護多個線程
- 避免了多線程之間的上下文切換導緻的開銷
-
Netty 的 IO 線程 NioEventLoop 聚合了 Selector(選擇器，也叫多路複用器)，可以同時并發處理成百上千個客
戶端連接配接。
- 當線程從某用戶端 Socket 通道進行讀寫資料時，若沒有資料可用時，該線程可以進行其他任務。
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線程通常将非阻塞 IO 的空閑時間用于在其他通道上執行 IO 操作，是以單獨的線程可以管理多個輸入和輸出
通道。
-
由于讀寫操作都是非阻塞的，這就可以充分提升 IO 線程的運作效率，避免由于頻繁 I/O 阻塞導緻的線程挂
起。
- 一個 I/O 線程可以并發處理 N 個用戶端連接配接和讀寫操作，這從根本上解決了傳統同步阻塞 I/O 一連接配接一線程模型，架構的性能、彈性伸縮能力和可靠性都得到了極大的提升。
最後
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鍊圖檔轉存中…(img-9ELos25F-1624785829879)]
[外鍊圖檔轉存中…(img-6ufzLl15-1624785829880)]
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