Java:带你全面了解神秘的Java NIO

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前言

  • JDK 1.4后,Java提供了一个全新的IO API,即 Java New IO
  • 本文 全面 & 详细解析Java New IO,希望你们会喜欢

目录

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储备知识:Java IO

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1. 定义

  • Java New IO
  • 是1个全新的、 JDK 1.4后提供的 IO API

2. 作用

  • 提供了与标准IO不同的IO工作方式
  • 可替代 标准Java IOIO API

3. 新特性

对比于 Java IONIO具备的新特性如下

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4. 核心组件

Java NIO的核心组件 包括:

  • 通道(Channel
  • 缓冲区(Buffer
  • 选择器(Selectors

下面将详细介绍:

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5. 具体使用

5.1 基于通道 & 缓冲数据

具体步骤如下:

    // 1. 获取数据源 和 目标传输地的输入输出流(此处以数据源 = 文件为例)
    FileInputStream fin = new FileInputStream(infile);
    FileOutputStream fout = new FileOutputStream(outfile);

    // 2. 获取数据源的输入输出通道
    FileChannel fcin = fin.getChannel();
    FileChannel fcout = fout.getChannel();

    // 3. 创建 缓冲区 对象:Buffer(共有2种方法)
     // 方法1:使用allocate()静态方法
     ByteBuffer buff = ByteBuffer.allocate(256);
     // 上述方法创建1个容量为256字节的ByteBuffer
     // 注:若发现创建的缓冲区容量太小,则重新创建一个大小合适的缓冲区

    // 方法2:通过包装一个已有的数组来创建
     // 注:通过包装的方法创建的缓冲区保留了被包装数组内保存的数据
     ByteBuffer buff = ByteBuffer.wrap(byteArray);

     // 额外:若需将1个字符串存入ByteBuffer,则如下
     String sendString="你好,服务器. ";
     ByteBuffer sendBuff = ByteBuffer.wrap(sendString.getBytes("UTF-16"));

    // 4. 从通道读取数据 & 写入到缓冲区
    // 注:若 以读取到该通道数据的末尾,则返回-1
    fcin.read(buff);

    // 5. 传出数据准备:将缓存区的写模式 转换->> 读模式
    buff.flip();

    // 6. 从 Buffer 中读取数据 & 传出数据到通道
    fcout.write(buff);

    // 7. 重置缓冲区
    // 目的:重用现在的缓冲区,即 不必为了每次读写都创建新的缓冲区,在再次读取之前要重置缓冲区
    // 注:不会改变缓冲区的数据,只是重置缓冲区的主要索引值
    buff.clear();

5.2 基于选择器(Selecter)

具体步骤如下:

// 1. 创建Selector对象   
Selector sel = Selector.open();

// 2. 向Selector对象绑定通道   
 // a. 创建可选择通道,并配置为非阻塞模式   
 ServerSocketChannel server = ServerSocketChannel.open();   
 server.configureBlocking(false);   
 
 // b. 绑定通道到指定端口   
 ServerSocket socket = server.socket();   
 InetSocketAddress address = new InetSocketAddress(port);   
 socket.bind(address);   
 
 // c. 向Selector中注册感兴趣的事件   
 server.register(sel, SelectionKey.OP_ACCEPT);    
 return sel;

// 3. 处理事件
try {    
    while(true) { 
        // 该调用会阻塞,直到至少有一个事件就绪、准备发生 
        selector.select(); 
        // 一旦上述方法返回,线程就可以处理这些事件
        Set keys = selector.selectedKeys(); 
        Iterator iter = keys.iterator(); 
        while (iter.hasNext()) { 
            SelectionKey key = (SelectionKey) iter.next(); 
            iter.remove(); 
            process(key); 
        }    
    }    
} catch (IOException e) {    
    e.printStackTrace();   
}

6. 实例讲解

  • 实例说明:实现文件复制功能
  • 实现方式:通道FileChannel、 缓冲区ByteBuffer
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;

public class Test {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 设置输入源 & 输出地 = 文件
        String infile = "C:\\copy.sql";
        String outfile = "C:\\copy.txt";

        // 1. 获取数据源 和 目标传输地的输入输出流(此处以数据源 = 文件为例)
        FileInputStream fin = new FileInputStream(infile);
        FileOutputStream fout = new FileOutputStream(outfile);

        // 2. 获取数据源的输入输出通道
        FileChannel fcin = fin.getChannel();
        FileChannel fcout = fout.getChannel();

        // 3. 创建缓冲区对象
        ByteBuffer buff = ByteBuffer.allocate(1024);
        
        while (true) {

            // 4. 从通道读取数据 & 写入到缓冲区
            // 注:若 以读取到该通道数据的末尾,则返回-1  
            int r = fcin.read(buff);
            if (r == -1) {
                break;
            }
            // 5. 传出数据准备:调用flip()方法  
            buff.flip();
            
            // 6. 从 Buffer 中读取数据 & 传出数据到通道
            fcout.write(buff);
            
            // 7. 重置缓冲区
            buff.clear();
            
          }
        }

}

7. 与Java IO的区别

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8. 总结

  • 本文全面讲解了Java中的NIO的相关知识
  • 下面我将继续对 Android & Java中的知识进行深入讲解 ,感兴趣的同学可以继续关注本人运营的Wechat Public Account
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