Java通道(Channel)的实现及优势

  • 通道(Channel):
  •   由java.nio.channels包定义的,Channel表示IO源与目标打开的连接,Channel类似于传统的“流”,只不过Channel本身不能直接访问数据,Channel只能与Buffer进行交互。通道主要用于传输数据,从缓冲区的一侧传到另一侧的实体(如文件、套接字...),反之亦然;通道是访问IO服务的导管,通过通道,我们可以以最小的开销来访问操作系统的I/O服务;顺便说下,缓冲区是通道内部发送数据和接收数据的端点。

      在标准的IO当中,都是基于字节流/字符流进行操作的,而在NIO中则是是基于Channel和Buffer进行操作,其中的Channel的虽然模拟了流的概念,实则大不相同。

    区别 Stream Channel
    支持异步 不支持 支持
    是否可双向传输数据 不能,只能单向 可以,既可以从通道读取数据,也可以向通道写入数据
    是否结合Buffer使用 必须结合Buffer使用
    性能 较低 较高

    早一代IO操作是由CPU负责IO接口:

    新一代DMA授权处理IO接口:

    通道(Channel)模式:

    • 通道的获取方法:

    java.nio.channels.Channel接口:

      |--FileChannel

      |--SocketChannel

      |--ServerSocketChannel

      |--DatagramChannel

    获取通道的方法

    1)Java针对支持通道的类提供了getChannel()方法

    本地IO:

    |--FileInputStream/FileOutputStream

    |--RandomAccessFile

    网络IO:

    |--Socket

    |--ServerSocket

    |--DatagramSocket

    |--Pip.***

    2)在JDK1.7中的NIO.2针对各个通过提供了静态方法open()

    3)在JDK1.7中的NIO.2的Files工具类的newByteChannel()

    4)Channles工具类中提供了静态方法newChannel()。


    传统的数据流:
    CPU处理IO,性能损耗太大
    改为
    内存和IO接口之间加了 DMA(直接存储器),DMA向CPU申请权限,IO的操作全部由DMA管理。CPU不要干预。
    若有大量的IO请求,会造成DMA的走线过多,则也会影响性能。

    DMA为Channel,Channel为完全独立的单元,不需要向CPU申请权限,专门用于IO。

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