关于io和nio

io和nio的效率区别是不是很大

看下面一个例子:

<span style="white-space:pre">	</span>@Test
	public void testRWbyIO() throws IOException {
		FileInputStream fins= null;
		FileOutputStream fouts = null;
		try {
		
			File f = new File("D:/httpTestData/client/io/javadoc.rar");
			fins = new FileInputStream(f);
			
			File outF = new File("D:/httpTestData/client/io/javadoc");
			fouts = new FileOutputStream(outF);
			
			byte[] bytes = new byte[1024*1024];
			while(fins.read(bytes)>0) {
				fouts.write(bytes);
			}
		}finally {
			if (fins != null) {
				fins.close();
			}
			if (fouts != null) {
				fouts.close();
			}
		}
	}
	
	@Test
	public void testRWbyNIO1() throws IOException {
		FileInputStream fins= null;
		FileOutputStream fouts = null;
		try {
		
			File f = new File("D:/httpTestData/client/nio/javadoc.rar");
			fins = new FileInputStream(f);
			FileChannel readChannel = fins.getChannel();
			
			File outF = new File("D:/httpTestData/client/nio/javadoc");
			fouts = new FileOutputStream(outF);
			FileChannel writeChannel = fouts.getChannel();
			
			ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate(1024*1024);
			
			while(true) {
				bb.clear();
				int i = readChannel.read(bb);
				if (i ==-1) {
					break;
				}
				
				bb.flip();
				writeChannel.write(bb);
			}
		}finally {
			if (fins != null) {
				fins.close();
			}
			if (fouts != null) {
				fouts.close();
			}
		}
	}
测试结果:

    <testcase name="testRWbyIO"  time="34.704"/>
    <testcase name="testRWbyNIO1"  time="33.61"/>

可以看到在这种情况下区别不大,我们看看 IBM官方教程中的一句话:

在 JDK 1.4 中原来的 I/O 包和 NIO 已经很好地集成了。 java.io.* 已经以 NIO 为基础重新实现了,所以现在它可以利用 NIO 的一些特性。例如, java.io.* 包中的一些类包含以块的形式读写数据的方法,这使得即使在更面向流的系统中,处理速度也会更快。

可以看到,1.4后的IO经过了集成。所以NIO的好处,集中在其他特性上,而非速度了: 

1、分散与聚集读取 
2、文件锁定功能 
3、网络异步IO

关于以上3点,可以参考:NIO学习系列


下面以一个通俗的例子解释nio

传统的socket IO中,需要为每个连接创建一个线程,当并发的连接数量非常巨大时,线程所占用的栈内存和CPU线程切换的开销将非常巨大。使用NIO,不再需要为每个线程创建单独的线程,可以用一个含有限数量线程的线程池,甚至一个线程来为任意数量的连接服务。由于线程数量小于连接数量,所以每个线程进行IO操作时就不能阻塞,如果阻塞的话,有些连接就得不到处理,NIO提供了这种非阻塞的能力。

 

小量的线程如何同时为大量连接服务呢,答案就是就绪选择。这就好比到餐厅吃饭,每来一桌客人,都有一个服务员专门为你服务,从你到餐厅到结帐走人,这样方式的好处是服务质量好,一对一的服务,VIP啊,可是缺点也很明显,成本高,如果餐厅生意好,同时来100桌客人,就需要100个服务员,那老板发工资的时候得心痛死了,这就是传统的一个连接一个线程的方式。

 

老板是什么人啊,精着呢。这老板就得捉摸怎么能用10个服务员同时为100桌客人服务呢,老板就发现,服务员在为客人服务的过程中并不是一直都忙着,客人点完菜,上完菜,吃着的这段时间,服务员就闲下来了,可是这个服务员还是被这桌客人占用着,不能为别的客人服务,用华为领导的话说,就是工作不饱满。那怎么把这段闲着的时间利用起来呢。这餐厅老板就想了一个办法,让一个服务员(前台)专门负责收集客人的需求,登记下来,比如有客人进来了、客人点菜了,客人要结帐了,都先记录下来按顺序排好。每个服务员到这里领一个需求,比如点菜,就拿着菜单帮客人点菜去了。点好菜以后,服务员马上回来,领取下一个需求,继续为别人客人服务去了。这种方式服务质量就不如一对一的服务了,当客人数据很多的时候可能需要等待。但好处也很明显,由于在客人正吃饭着的时候服务员不用闲着了,服务员这个时间内可以为其他客人服务了,原来10个服务员最多同时为10桌客人服务,现在可能为50桌,60客人服务了。

 

这种服务方式跟传统的区别有两个:

1、增加了一个角色,要有一个专门负责收集客人需求的人。NIO里对应的就是Selector。

2、由阻塞服务方式改为非阻塞服务了,客人吃着的时候服务员不用一直侯在客人旁边了。传统的IO操作,比如read(),当没有数据可读的时候,线程一直阻塞被占用,直到数据到来。NIO中没有数据可读时,read()会立即返回0,线程不会阻塞。

 

NIO中,客户端创建一个连接后,先要将连接注册到Selector,相当于客人进入餐厅后,告诉前台你要用餐,前台会告诉你你的桌号是几号,然后你就可能到那张桌子坐下了,SelectionKey就是桌号。当某一桌需要服务时,前台就记录哪一桌需要什么服务,比如1号桌要点菜,2号桌要结帐,服务员从前台取一条记录,根据记录提供服务,完了再来取下一条。这样服务的时间就被最有效的利用起来了。




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