Java NIO 学习(一)--简介

一、简介

Java NIO (New IO)是JDK1.4后引入的新输入/输出API,提供基于缓冲区(buffer)的块写入/读取，而以前的I/O是基于流(Stream)的方式，NIO基于块的IO操作，将最耗时的缓存区读取和填充交由底层操作系统实现，因此速度上要快得多；主要由以下三个核心部分组成：
1. channel
2. buffer
3. selector

二、channel - 通道

通道可以理解为以前的“流”，数据从通道读取，也可以向通道写入数据，是双向的，但是读取和写入都必须是使用buffer，即读取数据时，需要从通道读取到缓存区，然后再从缓冲区获取数据，写入数据也需要先将数据写入到缓存区，再将缓冲区写入通道；

NIO中主要有以下通道类型：
- FileChannel - 文件IO
- DatagramChannel - UDP传输
- SocketChannel - TCP传输
- ServerSocketChannel -TCP传输

三、buffer - 缓冲区

缓冲区可以认为是一个数据容器，可以理解为一个基本数据类型数组，如字节数组等；NIO中任何数据输入/输出都是必须经由缓冲区实现，主要有以下缓冲区类型：
- ByteBuffer
- CharBuffer
- ShortBuffer
- IntBuffer
- LongBuffer
- FloatBuffer
- DoubleBuffer
- MappedByteBuffer

可以看出以上类型覆盖java的全部基本类型，MappedByteBuffer（内存映射文件，后续章节讲解）对于每种buffer都有相同的方法，只有ByteBuffer拥有部分特殊的方法

四、selector - 选择器

选择器支持单个线程处理多个channel，将多个channel注册到一个选择器中，选择器基于事件的方式处理；从选择器获取注册channel中关注的事件（如读、写）并进行数据处理，非常适用于多个数据量不大、读写不频繁的通道，使用单个线程来处理；

五、NIO简单(标准)的输入/输出

一个简单（标准）的NIO输入输出一般包含如下步骤：
1. 从数据源获取通道
2. 分配缓冲区
3. 切换缓存区为写模式
4. 从通道读取数据写入缓冲区
5. 切换缓冲区为读模式
6. 缓冲区数据写入通道中
7. 关闭资源

实例代码如下：

public class FirstReadAndWriteTest {    public static void main(String[] args) throws IOException {        RandomAccessFile fromFile = new RandomAccessFile("D:/tmp/NIO/fromFile.txt", "rw");        RandomAccessFile toFile = new RandomAccessFile("D:/tmp/NIO/toFile.txt", "rw");        //获取channel        FileChannel fromChannel = fromFile.getChannel();        FileChannel toChannel = toFile.getChannel();        //分配buffer        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);        while (true) {            //切换到写入模式            buffer.clear();            //从channel读取数据到buffer            int read = fromChannel.read(buffer);            if (read == -1) {                break;            }            //切换到读模式            buffer.flip();            //buffer中内容写入到目标channel            toChannel.write(buffer);        }        //关闭资源        fromChannel.close();        toChannel.close();        fromChannel.close();        toChannel.close();    }}

本章节只是Java NIO学习的第一章，主要是对主要核心的三个类的简单描述，具体详细内容在后面章节继续分享；