一、NIO概述

java.nio全称java non-blockingIO，是指JDK1.4开始提供的新API。从JDK1.4开始，Java提供了一系列改进的输入/输出的新特性，被统称为NIO(即NewIO)。新增了许多用于处理输入输出的类，这些类都被放在java.nio包及子包下，并且对原java.io包中的很多类进行改写，新增了满足NIO的功能。

NIO和BIO有着相同的目的和作用，但是它们的实现方式完全不同，BIO 以流的方式处理数据,而NIO以块的方式处理数据，块I/O的效率比流I/O高很多。另外，NIO是非阻塞式的，这一点跟BIO也很不相同，使用它可以提供非阻塞式的高伸缩性网络。NIO主要有三大核心部分: Channel(通道)， Buffer(缓冲区), Selector(选择器)。传统的BIO基于字节流和字符流进行操作，而NIO基于Channel和Buffer(缓冲区)进行操作，数据总是从通道读取到缓冲区中，或者从缓冲区写入到通道中。Selector(选择区)用于监听多个通道的事件(比如:连接打开，数据到达)。因此使用单个线程就可以监听多个数据通道。

二、通道和缓冲区

2.1 概述

通道和缓冲区是NIO中的核心对象，几乎在每一个 I/O 操作中都要使用它们。
通道是对原 I/O 包中的流的模拟。到任何目的地(或来自任何地方)的所有数据都必须通过一个 Channel 对象。一个Buffer 实质上是一个容器对象。发送给一个通道的所有对象都必须首先放到缓冲区中；同样地，从通道中读取的任何数据都要读到缓冲区中。

2.2 什么是缓冲区

Buffer 是一个对象，它包含一些要写入或者刚读出的数据。在 NIO 中加入 Buffer 对象，体现了新库与原 I/O 的一个重要区别。在面向流的 I/O 中，可以将数据直接写入或者将数据直接读到 Stream 对象中。

在 NIO 库中，所有数据都是用缓冲区处理的。在读取数据时，它是直接读到缓冲区中的。在写入数据时，它是写入到缓冲区中的。任何时候访问 NIO 中的数据，您都是将它放到缓冲区中。

缓冲区实质上是一个数组。通常它是一个字节数组，但是也可以使用其他种类的数组。但是一个缓冲区不仅仅是一个数组。缓冲区提供了对数据的结构化访问，而且还可以跟踪系统的读/写进程。

2.3 缓冲区类型

最常用的缓冲区类型是 ByteBuffer。一个 ByteBuffer 可以在其底层字节数组上进行 get/set 操作(即字节的获取和设置)。

对于每一种基本 Java 类型都有一种缓冲区类型：

ByteBuffer、CharBuffer、ShortBuffer、IntBuffer、LongBuffer、FloatBuffer、DoubleBuffer

每一个 Buffer 类都是 Buffer 接口的一个实例。除了 ByteBuffer，每一个 Buffer 类都有完全一样的操作，只是它们所处理的数据类型不一样。因为大多数标准 I/O 操作都使用 ByteBuffer，所以它具有所有共享的缓冲区操作以及一些特有的操作。
ByteBuffer类(二进制数据)该类的主要方法如下:

public abstract ByteBuffer put(byte[] b); 存储字节数据到缓冲区
public abstract byte[] get(); 从缓冲区获得字节数据
public final byte[] array(); 把缓冲区数据转换成字节数组
public static ByteBuffer allocate(int capacity); 设置缓冲区的初始容量
public static ByteBuffer wrap(byte[] array); 把一个现成的数组放到缓冲区中使用
public final Buffer flip(); 翻转缓冲区，重置位置到初始位置

2.4 什么是通道

Channel是一个对象，可以通过它读取和写入数据。拿 NIO 与原来的 I/O 做个比较，通道就像是流。

所有数据都通过 Buffer 对象来处理。一半不会将字节直接写入通道中，相反，是将数据写入包含一个或者多个字节的缓冲区。同样，不会直接从通道中读取字节，而是将数据从通道读入缓冲区，再从缓冲区获取这个字节。

2.5 通道类型

通道与流的不同之处在于通道是双向的。而流只是在一个方向上移动(一个流必须是 InputStream 或者 OutputStream 的子类)，而通道可以用于读、写或者同时用于读写。

因为它们是双向的，所以通道可以比流更好地反映底层操作系统的真实情况。特别是在 UNIX 模型中，底层操作系统通道是双向的。

2.6 常用的Channel类

FileChannel、DatagramChannel、ServerSocketChannel 和SocketChannel.
FileChannel用于文件的数据读写，DatagramChannel用于UDP的数据读写，ServerSocketChannel 和SocketChannel用于TCP的数据读写。
这里我们先说说FileChannel类，该类主要用来对本地文件进行IO操作，主要方法如下所示:

public int read(ByteBuffer dst)，读取数据并放到缓冲区中
public int write(ByteBuffe[src)，把缓冲区的数据写到通道中
public long transferFrom(ReadableByteChannel src, long position, long count)，从目标通道中复制数据
public long transferTo(long position, long count, WritableByteChannel target)，把数据从当前通道复制给目标通道

三、NIO的文件IO操作

3.1 文件写入

    @Testpublic void test1() throws Exception {//1.创建输出流FileOutputStream fos = new FileOutputStream("test.txt");//2.从流中得到一个通道FileChannel fc = fos.getChannel();//3.提供一个缓冲区ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);//4.往缓冲区中存入数据String str = "hello,nio";buffer.put(str.getBytes());//5.翻转缓冲区 需要把指针复位，不然是写入的hello,nio后面的内容buffer.flip();//6.把缓冲区写到通道中fc.write(buffer);//7.关闭fos.close();}

3.1 文件读取

    @Testpublic void test2() throws Exception{File file = new File("test.txt");//1.创建输入流FileInputStream fis = new FileInputStream(file);//2.得到一个通道FileChannel fc = fis.getChannel();//3.准备一个缓冲区ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate((int) file.length());//4.从通道里读取数据并存到缓冲区中fc.read(buffer);System.out.println(new String(buffer.array()));//5.关闭fis.close();}

3.3 文件复制

    @Testpublic void test3() throws Exception{//1.创建两个流，一个读一个写FileInputStream fis = new FileInputStream("test.txt");FileOutputStream fos = new FileOutputStream(" /Users/pengweiwei/Downloads/test.txt");//2.准备两个通道FileChannel sourceChannel = fis.getChannel();FileChannel destChannel = fos.getChannel();//3.复制destChannel.transferFrom(sourceChannel,0,sourceChannel.size());//4.关闭流fis.close();fos.close();}

NIO详解以及NIO的文件IO操作相关推荐

java nio详解,Java NIO API详解
Java NIO API详解在JDK 1.4以前,Java的IO操作集中在java.io这个包中,是基于流的阻塞(blocking)API.对于大多数应用来说,这样的API使用很方便,然而,一些对 ...
java对文件的操作详解_Java 对 Properties 文件的操作详解及简单实例
Java 对 Properties 文件的操作详解及简单实例发布于 2020-8-7| 复制链接摘记: Java 对 Properties 文件的操作简介在 Java 中,我们常用 java.ut ...
NIO详解（三）：IO多路复用模型之select、poll、epoll
1. 前言最近在研究基于Java的高性能异步非阻塞I/O框架Netty,因为最近做的RDMAChannel要用到其中的思想.Netty底层是通过大量的NIO实现的,通过分析底层NIO源码,发现NIO ...
java对文件的操作详解,java对各种文件的操作详解
java中提供了io类库,可以轻松的用java实现对文件的各种操作.下面就来说一下如何用java来实现这些操作. 新建目录 //String URL = request.getRequestURI() ...
Java基础——Java NIO详解（一）
一.基本概念 1.I/0简介 I/O即输入输出,是计算机与外界世界的一个借口.IO操作的实际主题是操作系统.在java编程中,一般使用流的方式来处理IO,所有的IO都被视作是单个字节的移动,通过str ...
详解 Java NIO
详解 Java NIO 文件的抽象化表示,字节流以及字符流的文件操作等属于传统 IO 的相关内容,我们已经在前面的文章进行了较为深刻的学习了. 但是传统的 IO 流还是有很多缺陷的,尤其它的阻塞性加上 ...
Java基础——Java NIO详解（二）
一.简介在我的上一篇文章Java NIO详解(一)中介绍了关于标准输入输出NIO相关知识, 本篇将重点介绍基于网络编程NIO(异步IO). 二.异步IO 异步 I/O 是一种没有阻塞地读写数据的方法 ...
Python 文件 IO 操作详解
Python 文件 IO 操作详解 1.文件 IO 常用操作 2.文件打开操作 2.1 打开命令 2.2 命令参数 2.2.1 路径 2.2.2 mode 2.2.3 buffering 缓冲区 2. ...
详解C#使用FileSystemWatcher文件监控对象的感受
** 详解C#使用FileSystemWatcher文件监控对象的感受 ** 本文和大家一起来学习分享一下C#使用FileSystemWatcher文件监控对象,希望对你有帮助. 最近在项目中有这么个 ...

NIO详解以及NIO的文件IO操作