探索Java NIO与Fork/Join框架的实战应用

资源摘要信息:"java NIO用法及java fork/join 用法源码工程" Java NIO（New I/O，Non-blocking I/O）是Java提供的一套新的I/O API，用于替代标准的Java I/O API。NIO与原来的I/O同样支持面向流的I/O和基于缓冲区的I/O，但是NIO提供了Channel（通道）的概念和选择器（Selector）。 1. ServerSocketChannel与SocketChannel通讯 ServerSocketChannel是一个可以监听新进来的TCP连接的通道，就像标准IO中的ServerSocket一样。ServerSocketChannel类位于java.nio.channels包下。 首先，需要通过调用ServerSocketChannel.open()方法来打开ServerSocketChannel，然后通过ServerSocketChannel绑定到一个本地端口来监听连接。之后，可以使用accept()方法等待新的连接请求。 在非阻塞模式下，ServerSocketChannel可以被设置为非阻塞模式，这样accept()方法在没有新的连接请求时会立即返回，而不是一直等待。在非阻塞模式下，ServerSocketChannel的accept()方法会返回一个可选的SocketChannel，如果没有可用的连接，它将返回null。 一旦获得SocketChannel，就可以读取数据或将数据写入套接字。 SocketChannel可以处于阻塞模式或非阻塞模式。在非阻塞模式下，读写操作不会永远阻塞，如果没有数据可读或无法立即写入数据，它们将返回一个特定的值（通常是-1），表示没有更多的数据。 2. java Fork/Join 与ThreadPool使用 Fork/Join框架是Java 7中引入的一个用于并行执行任务的框架，其设计目的是为了更好地利用多处理器带来的好处，同时简化并行算法的编写。 Fork/Join框架的核心是 ForkJoinPool，这是一个特殊的线程池，它执行的任务分为两类：Fork操作和Join操作。Fork操作是指将一个大任务分割成若干个小任务，然后将这些小任务分配给线程执行。Join操作是指等待这些小任务执行完毕，并将结果合并起来。 ForkJoinPool实现了工作窃取算法，能够提高CPU的使用效率。当一个线程池中的线程完成了自己的任务后，会尝试去帮助其他线程执行任务，这样可以避免某些线程空闲而其他线程忙于执行的情况。 与传统的ThreadPoolExecutor相比，ForkJoinPool更适合执行可以递归分割的任务。例如，快速排序、归并排序等可以分解为更小的子任务来并行处理。 在使用Fork/Join框架时，可以创建自己的ForkJoinTask实例，通常是继承RecursiveTask（有返回值的任务）或RecursiveAction（无返回值的任务）。然后将任务提交给ForkJoinPool来执行。在任务中，可以使用fork()方法来启动新任务的异步执行，使用join()方法等待任务执行完毕并获取结果。 Fork/Join框架非常适合于那些有大量可分解的独立子任务的场景。它的一个缺点是它更适合CPU密集型任务，对于I/O密集型任务可能不会带来太大的性能提升。此外，由于其复杂的线程管理机制，理解Fork/Join框架的内部工作原理对于初学者来说可能有一定难度。 以上源码工程中的"nioSample"目录下应该包含了使用NIO进行网络通讯的示例代码，以及利用Fork/Join框架进行并行计算的示例代码。开发者可以通过这个工程来深入学习和掌握Java NIO和Fork/Join框架的实际用法和高级特性。