JNI（Java Native Interface）和NIO（New Input/Output）是什么？

2024/10/22 23:36:46 来源：https://blog.csdn.net/hyc010110/article/details/142915185 浏览: 次关键词：JNI（Java Native Interface）和NIO（New Input/Output）是什么？

1. JNI（Java Native Interface）

JNI是一种接口，允许Java代码与其他编程语言（例如C或C++）编写的本地代码进行交互。通过JNI，Java程序可以调用本地代码中的函数或库，反过来，本地代码也可以访问Java的对象和方法。JNI通常在以下场景中使用：

系统级别操作：有时Java无法直接访问操作系统的某些功能或硬件资源，因此通过JNI调用底层的C/C++代码来实现。
性能优化：对于某些计算密集型任务，可以使用C/C++编写关键代码，通过JNI调用来提高性能。
集成第三方库：许多已有的C/C++库可以通过JNI集成到Java应用中，而无需重新编写。

使用示例：
JNI使用时，Java代码通过本地方法（native method）调用底层实现，例如：

public class NativeExample {// 声明本地方法public native void nativeMethod();static {// 加载本地库System.loadLibrary("nativeLib");}public static void main(String[] args) {new NativeExample().nativeMethod(); // 调用本地方法}
}

本地方法nativeMethod由C或C++实现，并与Java代码结合在一起运行。

优缺点：

优点：可以充分利用底层代码的性能，访问系统级功能。
缺点：增加了复杂性和跨平台性挑战，可能引入内存管理和安全性问题。

2. NIO（New Input/Output）

NIO是Java 1.4版本引入的一种新I/O API，专为高性能I/O操作而设计，旨在替代传统的java.io包中的阻塞I/O方式。NIO的主要特点是：

非阻塞I/O：NIO支持非阻塞模式，允许程序在等待数据的同时执行其他任务。例如，一个服务器可以在等待客户端连接时，继续处理其他请求。
Channel和Buffer模型：NIO引入了Channel（通道）和Buffer（缓冲区）的概念。数据通过通道传输，而缓冲区负责存储数据。
选择器（Selector）机制：NIO支持多路复用（selector），可以监控多个通道，避免使用大量线程等待不同的I/O操作，提高系统资源的利用率。

NIO的主要组件：

Channel：代表到IO设备（如文件、网络连接等）的连接，可以进行读取或写入操作。
Buffer：用于存储读写的数据。所有数据都通过缓冲区传递，Buffer有多种类型，例如ByteBuffer、CharBuffer等。
Selector：用于监控多个通道的I/O事件，如连接、读、写等操作，从而可以单线程管理多个连接。

NIO的使用示例：

// 示例：通过NIO读取文件
import java.nio.file.*;
import java.nio.channels.*;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.io.IOException;public class NIOExample {public static void main(String[] args) throws IOException {Path path = Paths.get("example.txt");try (FileChannel fileChannel = FileChannel.open(path)) {ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);fileChannel.read(buffer);buffer.flip();while (buffer.hasRemaining()) {System.out.print((char) buffer.get());}}}
}