Java NIO 笔记01

Java NIO 简介

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Java NIO 由以下几个核心组成：

• Channels
• Buffers
• Selectors

Java NIO 除了上面三个还有很多组件，但是最核心的还是上面这三个，所以搞懂上面三个的含义及用法是学习Java NIO的重点。其余组件，例如Pipe和FileLock只是与三个核心组件结合使用的实类。

Channels 与 Buffers

通常，在NIO中所有的IO都是以一个Channel开始。这里的Channel可以理解为像流的一个概念。然后我们可以从Channel中读取数据到Buffer中，数据也可以从Buffer区写入到Channel中。这个流是双向的流，不像普通IO中stream的概念，普通IO中的Stream是单向的（InputStream or OutputStream）。

Java NIO 中主要的Channel实例：

• FileChannel
• DatagramChannel
• SocketChannel
• ServerSocketChannel

上面这些涵盖了UDP+TCT的网络IO和文件IO。

Java NIO 中有一下主要的Buffer：

• ByteBuffer
• CharBuffer
• DoubleBuffer
• FloatBuffer
• IntBuffer
• LongBuffer
• ShortBuffer

上面这些Buffer涵盖了我们可以通过IO发送的基本数据类型：byte, short, int, long, float, double 和 characters。

Selectors

Selector允许单个线程处理多个Channel。如果应用程序打开了许多连接，但每个连接上的流量很低，那么这会很方便。例如在聊天服务器中。

如果要使用Selector的话需要我们将Channel注册给Selector。然后调用它的select()方法，此方法将阻塞，直到注册的Channel之一有了已准备事件（ready event）。一旦方法返回，线程就可以处理这些事件。

Java NIO Channel

Java NIO 的 Channel 类似流，但有一下不同之处：

• Channel 是双向的，既可以写入也可以读出，而流是单向的——读或写
• Channel 可以异步的读取和写入
• Channel 总是读取和写入一个Buffer

Channel 的实现

• FileChannel：从文件读取或写入
• DatagramChannel：可以通过UDP在网络中读写数据
• SocketChannel：可以通过TCP在网络上读写数据
• ServerSocketChannel：允许侦听传入的TCP连接，就想Web服务器一样，对于每个传入的连接，都会创建一个SocketChannel

简单实例

下面是一个简单的例子：使用FileChannel读取一些数据到Buffer中。

import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.time.LocalDateTime;

public class FileChannelTest {
	
	private final static String filePath = "C:\\temp\\fileChannelTest.txt";

	public static void main(String[] args) {
		readFile(filePath);
	}
	
	public static void readFile(String filePath) {
		try(RandomAccessFile file = new RandomAccessFile(filePath,"rw"); FileChannel channel = file.getChannel()){
			ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(48);
			System.out.println("file size is :"+channel.size()+"byte");
			int readStatusCount = channel.read(buffer);
			while(readStatusCount != -1) {
                //注意这里调用flip()方法
				buffer.flip();
				while(buffer.hasRemaining()) {
					System.out.print((char)buffer.get());
				}
				buffer.clear();
				readStatusCount = channel.read(buffer);
			}
		} catch(IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

运行结果：

file size is :24byte
https://www.huhailon.vip

flip()方法的具体含义及作用在下篇笔记中更新。
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