java中的NIO

快来打我* 2022-01-06 10:09 210阅读 0赞

使用传统的输入输出流，当读取输入流中的数据如果没有没有读到有效的数据时，程序将在此处阻塞该线程的执行（使用InputStream的read方法从流中读取数据时，如果数据源中没有数据，它也会阻塞该线程），传统的输入、输出流都是阻塞式的输入输出。不仅如此，传统的输入、输出流都是通过字节的移动来处理的（即使我们可以不直接去处理字节流，但底层的实现还是依赖于字节处理流），也就是说面向流的输入、输出系统一次只能处理一个字节，因此面向流的输入、输出系统通常效率不高。

从jdk1.4开始，java提供了一系列改进的输入、输出处理的新特性。新IO和传统的IO有相同目的，都是用于进行输入、输出的功能。

新IO使用了不同的方式来处理输入、输出，新IO采用内存映射文件的方式来处理输入输出，新IO将文件或文件的一段区域映射到内存中，这样就可以像访问内存一样来访问文件了，通过这种方式来进行输入、输出比传统的输入输出要快的多。

新IO中的两个核心的对象是：Buffer(缓冲)和Channel(通道)。Channel与传统的InputStream、OutputStream最大的区别在于它提供了一个map方法，通过该map方法可以直接将“一块数据”映射到内存中去。如果说传统的流处理方式是面向流的，那么新IO则是面向块的处理。Buffer可以被理解成一个容器，它的本质是一个数组，发送到Channel中的所有对象都必须放到Buffer中，而从Channel中读取的数据也必须先读到Buffer中。

一、Buffer

Buffer是一个抽象类，从内部结构来看，Buffer就像一个数组，它可以在底层字节数组上进行set/get操作。对应其他基本数据类型（boolean除外）都有相应的Buffer类：ByteBuffer、CharBuffer、ShortBuffer、等。

创建Buffer对象：static XXXBuffer allocate(int capacity)

在Buffer中有三个重要的概念：容量（capacity）、界限（limit）、和位置（position）（位置是从0开始的）。

当Buffer装入数据结束后，调用Buffer的flip方法，该方法将limit设置为position所在位置，将position设置为0，这样使得从Buffer中读取数据时总是从0开始。

当Buffer输出数据结束后，Buffer调用clear方法，clear方法是将position设置为0，limit设置为capacity，这样为再次向Buffer中写入数据做好准备。

二、Channel

Channel类似于传统的流对象，但与传统的流不同的是，Channel有两个主要的区别：

①、Channel可以直接将指定文件的部分或全部直接映射成Buffer。

②、程序不能直接访问Channel中的数据，包括读取、写入都不行，Channel只能与Buffer进行交互。

Channel也是一个接口，系统为该接口提供了DatagramChannel、FileChannel等实现类。

所有的Channel都不应该通过构造器来创建，而是通过传统的节点InputStream、OutputStream的getChannel方法来创建。在RandomAccessFile中也包含一个getChannel方法。