Java的NIO入门
一、介绍
Java NIO是从Java 1.4版本开始引入的一个新的IO ，在传统的IO模型中，使用的是同步阻塞IO，也就是blocking IO。
而NIO指的是New IO，代指新IO模型。有些博客指的是not blocking IO，非阻塞IO，叫哪种都行，都是NIO。
在NIO中，最重要的两个东西就是缓冲Buffer和通道Channel了。继续往下看！
二、Buffer
缓冲区Buffer，可以理解成是一个含数组的容器对象，该对象提供了一组方法，可以更轻松地使用其中的数据。该对象记录了一些状态值，能够跟踪和记录缓冲区的状态变化情况。
后续的通道Channel的读取、写入操作都经过缓冲。
Buffer是一个抽象类，它的实现类有很多，但我们最常用的还是ByteBuffer，因为要和字节打交道嘛
它里面有四个最重要的状态值，分别是
-
mark：标记
-
position：当前读取或存储数据的索引位置，位置
-
limit：当前缓冲最大可以写入或读取到的位置，极限
-
capacity：当前缓冲的容量，容量
其中，mark<= position<=limit<=capacity，具体是什么作用，稍等看看演示代码，建议打开java的api文档来同步进行查看
1）初识缓冲
建议DEBUG，进入后查看上面的四个状态值的变化
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
| package com.banmoon.test;
import java.nio.IntBuffer;
public class BufferTest01 {
public static void main(String[] args) {
IntBuffer buffer = IntBuffer.allocate(5);
buffer.put(1);
buffer.put(2);
buffer.put(3);
buffer.put(4);
buffer.flip();
System.out.println(buffer.get());
System.out.println(buffer.get());
System.out.println(buffer.get());
System.out.println(buffer.get());
buffer.clear();
}
}
|
2）BufferUnderFlowException
BufferUnderFlowException异常，存的类型和取的类型不一致所导致的异常。
不同的类型的存储大小空间不同，所以会导致读取的异常
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
| package com.banmoon.test;
import java.nio.ByteBuffer;
public class BufferTest02 {
public static void main(String[] args) {
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(100);
buffer.putShort((short) 1);
buffer.putInt(1);
buffer.putLong(100);
buffer.flip();
System.out.println(buffer.getLong());
System.out.println(buffer.getFloat());
System.out.println(buffer.getLong());
}
}
|
3）只读缓冲
可以将一个缓冲设置为只读，也就是说在缓冲有数据后，可以得到一个只读的缓冲，此缓冲不再支持写入。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
| package com.banmoon.test;
import java.nio.ByteBuffer;
public class BufferTest03 {
public static void main(String[] args) {
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(5);
for (int i = 0; i < buffer.capacity(); i++) {
buffer.put((byte) i);
}
buffer.flip();
ByteBuffer readOnlyBuffer = buffer.asReadOnlyBuffer();
while (readOnlyBuffer.hasRemaining()) {
System.out.println(readOnlyBuffer.get());
}
}
}
|
三、Channel
Channel，称为通道，类似流，但与流有下面几点区别
-
通道可以同时进行读写，而流只能读或者写
-
通道可以实现异步读写数据
-
通道可以从缓冲读数据，可以写入数据到缓冲
Channel是一个接口，常用的实现类如下
-
FileChannelImpl：文件相关的通道
-
ServerSocketChannel：类似BIO中的ServerSocket，用于TCP的连接
-
SocketChannel：类似BIO中的Socket，用于TCP的连接
-
DatagramChannel：用于UDP数据的读写
多说无益，先来看看他们的使用好吧，建议打开java的api文档来同步进行查看
1）写入输出文件
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
| package com.banmoon.test;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
public class ChannelTest01 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
String str = "你好，半月无霜";
FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("E:\\repository\\test.txt");
FileChannel channel = outputStream.getChannel();
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.wrap(str.getBytes());
channel.write(byteBuffer);
outputStream.close();
}
}
|
2）读取指定文件
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
| package com.banmoon.test;
import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
public class ChannelTest02 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
File file = new File("E:\\repository\\test.txt");
FileInputStream inputStream = new FileInputStream(file);
FileChannel channel = inputStream.getChannel();
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate((int) file.length());
channel.read(byteBuffer);
System.out.println(new String(byteBuffer.array()));
}
}
|
3）拷贝文件
拷贝文件，也就是使用同一个Buffer完成读写，首先我们先准备好一个文件，我们重新创建一个文件hello.txt，如下
1
2
3
4
5
6
| 你好，半月无霜！
1、飞流直下三千尺，不及汪伦送我情。
2、醒时同交欢，儿女忽成行。
3、路漫漫其修远兮，壮士一去兮不复返！
4、后宫佳丽三千人，铁杵磨成绣花针。
5、问世间情为何物，两岸猿声啼不住。
|
开始拷贝啦
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
| package com.banmoon.test;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
public class ChannelTest03 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
FileInputStream inputStream = new FileInputStream("E:\\repository\\hello.txt");
FileChannel channel01 = inputStream.getChannel();
FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("E:\\repository\\hello_copy.txt");
FileChannel channel02 = outputStream.getChannel();
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(16);
while (true) {
byteBuffer.clear();
int read = channel01.read(byteBuffer);
if (read == -1)
break;
byteBuffer.flip();
channel02.write(byteBuffer);
}
inputStream.close();
outputStream.close();
}
}
|
4）快速拷贝文件
拷贝文件，与上面不同的是，上面是自己写缓冲进行读写，这一次直接使用channel的api进行拷贝，方便快捷。
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
| package com.banmoon.test;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.channels.FileChannel;
public class ChannelTest04 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
FileInputStream inputStream = new FileInputStream("E:\\repository\\hello.txt");
FileChannel channel01 = inputStream.getChannel();
FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("E:\\repository\\hello_copy.txt");
FileChannel channel02 = outputStream.getChannel();
channel01.transferTo(0, channel01.size(), channel02);
inputStream.close();
outputStream.close();
}
}
|
四、最后
NIO在上面的入门示例中，完全没有展现出NIO的同步非阻塞的特点与优势，后续会开单章补上。
先简简单单入个门吧，最主要的NIO就是缓冲和通道。
我是半月，祝你幸福！！！
