Java NIO

在 Java 1.4 之前的 IO 系统中,提供的都是面向流的 IO 系统(InputStream / OutputStream),系统一次一个字节(Byte)地处理数据,一个输入流产生一个字节的数据,一个输出流消费一个字节的数据,面向流的 IO 速度非常慢。

在 Java 1.4 推出了 NIO,这是一个面向块的 IO 系统,系统以块的方式处理。在NIO中有几个核心对象:缓冲区(Buffer)、通道(Channel)、选择器(Selector)。

Buffer

缓冲区实际上是一个容器对象,更直接的说,其实是一个数组,在 NIO 库中,所有的数据都是缓冲区处理的。在读取数据时,它是直接读取缓冲区中的;在写入数据时,它也是写入缓冲区中;任何时候访问 NIO 的数据,都是将它放在缓冲区中。而面向流 IO 系统中,所有数据都是直接写入或直接将数据读取到 Stream 对象中。

在 NIO 中,所有的缓冲区类型都继承于抽象类 Buffer,最常用的就是 ByteBuffer,对于 Java 的基本类型,基本都有一个具体的 Buffer 类型与之对象。

一个简单的使用 IntBuffer 的例子:

import java.nio.IntBuffer;  
  
public class TestIntBuffer {  
    public static void main(String[] args) {  
        // 分配新的int缓冲区,参数为缓冲区容量  
        // 新缓冲区的当前位置将为零,其界限(限制位置)将为其容量。它将具有一个底层实现数组,其数组偏移量将为零。  
        IntBuffer buffer = IntBuffer.allocate(8);  
  
        for (int i = 0; i < buffer.capacity();   i) {  
            int j = 2 * (i   1);  
            // 将给定整数写入此缓冲区的当前位置,当前位置递增  
            buffer.put(j);  
        }  
  
        // 重设此缓冲区,将限制设置为当前位置,然后将当前位置设置为0  
        buffer.flip();  
  
        // 查看在当前位置和限制位置之间是否有元素  
        while (buffer.hasRemaining()) {  
            // 读取此缓冲区当前位置的整数,然后当前位置递增  
            int j = buffer.get();  
            System.out.print(j   "  ");  
        }    
    }  
}

在 Buffer 中,有三个重要的属性:postion、limit、capacity。

position:指定了下一个将要被写入或者读取的元素索引,它的值由 get()/put() 方法自动更新,在新创建一个 Buffer 对象时,position 被初始化为0。

limit:指定在从缓冲区写入通道时,还有多少数据需要取出;或者在从通道读入缓冲区时,还有多少空间可以放入数据。

capacity:指定了可以存储在缓冲区中的最大数据容量,实际上,它指定了底层数组的大小。

如果创建一个新的容量大小为10的 ByteBuffer 对象,在初始化的时候,position 设置为0,limit 和 capacity 被设置为10。

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