Carson带你学Java：全面 & 清晰的 NIO 学习攻略

系统管理员 2022-04-16 06:54 197阅读 0赞

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# 前言 #

*  `JDK 1.4`后，`Java`提供了一个全新的`IO API`，即 `Java New IO`
 *  本文 全面 & 详细解析`Java New IO`，希望你们会喜欢

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# 目录 #

![示意图][c17dea56a25d518b7965c4e227467ba1.png]

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# 储备知识：Java IO #

![示意图][82266fd9ef9a70ff0e5617a3e3a77d43.png]

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# 1. 定义 #

*  即 `Java New IO`
 *  是1个全新的、 `JDK 1.4`后提供的 `IO API`

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# 2. 作用 #

*  提供了与标准`IO`不同的`IO`工作方式
 *  可替代 标准`Java IO` 的`IO API`

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# 3. 新特性 #

对比于 `Java IO`，`NIO`具备的新特性如下

![示意图][ec1aaaf9658d30b2839876de9bc56ce6.png]

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# 4. 核心组件 #

`Java NIO`的核心组件 包括：

*  通道（`Channel`）
 *  缓冲区（`Buffer`）
 *  选择器（`Selectors`）

下面将详细介绍：

![示意图][94fb533d6daae715e0a35cbcd8332664.png]

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# 5. 具体使用 #

### 5.1 基于通道 & 缓冲数据 ###

具体步骤如下：

// 1. 获取数据源 和 目标传输地的输入输出流（此处以数据源 = 文件为例）
        FileInputStream fin = new FileInputStream(infile);
        FileOutputStream fout = new FileOutputStream(outfile);
    
        // 2. 获取数据源的输入输出通道
        FileChannel fcin = fin.getChannel();
        FileChannel fcout = fout.getChannel();
    
        // 3. 创建 缓冲区 对象：Buffer（共有2种方法）
         // 方法1：使用allocate()静态方法
         ByteBuffer buff = ByteBuffer.allocate(256);
         // 上述方法创建1个容量为256字节的ByteBuffer
         // 注：若发现创建的缓冲区容量太小，则重新创建一个大小合适的缓冲区
    
        // 方法2：通过包装一个已有的数组来创建
         // 注：通过包装的方法创建的缓冲区保留了被包装数组内保存的数据
         ByteBuffer buff = ByteBuffer.wrap(byteArray);
    
         // 额外：若需将1个字符串存入ByteBuffer，则如下
         String sendString="你好,服务器. ";
         ByteBuffer sendBuff = ByteBuffer.wrap(sendString.getBytes("UTF-16"));
    
        // 4. 从通道读取数据 & 写入到缓冲区
        // 注：若 以读取到该通道数据的末尾，则返回-1
        fcin.read(buff);
    
        // 5. 传出数据准备：将缓存区的写模式 转换->> 读模式
        buff.flip();
    
        // 6. 从 Buffer 中读取数据 & 传出数据到通道
        fcout.write(buff);
    
        // 7. 重置缓冲区
        // 目的：重用现在的缓冲区,即 不必为了每次读写都创建新的缓冲区，在再次读取之前要重置缓冲区
        // 注：不会改变缓冲区的数据，只是重置缓冲区的主要索引值
        buff.clear();

### 5.2 基于选择器（Selecter） ###

具体步骤如下：

// 1. 创建Selector对象   
    Selector sel = Selector.open();
    
    // 2. 向Selector对象绑定通道   
     // a. 创建可选择通道，并配置为非阻塞模式   
     ServerSocketChannel server = ServerSocketChannel.open();   
     server.configureBlocking(false);   
     
     // b. 绑定通道到指定端口   
     ServerSocket socket = server.socket();   
     InetSocketAddress address = new InetSocketAddress(port);   
     socket.bind(address);   
     
     // c. 向Selector中注册感兴趣的事件   
     server.register(sel, SelectionKey.OP_ACCEPT);    
     return sel;
    
    // 3. 处理事件
    try {    
        while(true) { 
            // 该调用会阻塞，直到至少有一个事件就绪、准备发生 
            selector.select(); 
            // 一旦上述方法返回，线程就可以处理这些事件
            Set<SelectionKey> keys = selector.selectedKeys(); 
            Iterator<SelectionKey> iter = keys.iterator(); 
            while (iter.hasNext()) { 
                SelectionKey key = (SelectionKey) iter.next(); 
                iter.remove(); 
                process(key); 
            }    
        }    
    } catch (IOException e) {    
        e.printStackTrace();   
    }

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# 6. 实例讲解 #

*  实例说明：实现文件复制功能
 *  实现方式：通道`FileChannel`、 缓冲区`ByteBuffer`

import java.io.FileInputStream;
    import java.io.FileOutputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.nio.ByteBuffer;
    import java.nio.channels.FileChannel;
    
    public class Test {
    
        public static void main(String[] args) throws IOException {
            // 设置输入源 & 输出地 = 文件
            String infile = "C:\\copy.sql";
            String outfile = "C:\\copy.txt";
    
            // 1. 获取数据源 和 目标传输地的输入输出流（此处以数据源 = 文件为例）
            FileInputStream fin = new FileInputStream(infile);
            FileOutputStream fout = new FileOutputStream(outfile);
    
            // 2. 获取数据源的输入输出通道
            FileChannel fcin = fin.getChannel();
            FileChannel fcout = fout.getChannel();
    
            // 3. 创建缓冲区对象
            ByteBuffer buff = ByteBuffer.allocate(1024);
            
            while (true) {
    
                // 4. 从通道读取数据 & 写入到缓冲区
                // 注：若 以读取到该通道数据的末尾，则返回-1  
                int r = fcin.read(buff);
                if (r == -1) {
                    break;
                }
                // 5. 传出数据准备：调用flip()方法  
                buff.flip();
                
                // 6. 从 Buffer 中读取数据 & 传出数据到通道
                fcout.write(buff);
                
                // 7. 重置缓冲区
                buff.clear();
                
              }
            }
    
    }

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# 7. 与Java IO的区别 #

![示意图][7f884dd185bcae44b8ab74ad0fccb7ab.png]

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# 8. 总结 #

*  本文全面讲解了`Java`中的`NIO`的相关知识
 *  下面我将继续对 `Android & Java`中的知识进行深入讲解 ，感兴趣的同学可以继续关注 [CSDN博客][CSDN] 与 微信公众号。  
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