Java基础-NIO

回顾传统IO

按操作方式分类结构图：

image.png

字节流的输入和输出对照图：

image.png

字符流的输入和输出对照图：

image.png

按操作对象分类结构图：

image.png

NIO

对于文件IO，NIO的优势并不是很大，NIO的主要功效在于网络IO

NIO由三个主要部分组成

1.buffer缓冲区
2.channel通道
3.selector选择器
Channel管道比作成铁路，buffer缓冲区比作成火车(运载着货物)
Channel不与数据打交道，它只负责运输数据。与数据打交道的是Buffer缓冲区

buffer

image.png

buffer是数据所在，所以主要的方法：get() , put()

Buffer类维护了4个核心变量属性来提供关于其所包含的数组的信息。它们是：

1.容量Capacity 缓冲区能够容纳的数据元素的最大数量。容量在缓冲区创建时被设定，并且永远不能被改变。(不能被改变的原因也很简单，底层是数组嘛)
2.上界Limit 缓冲区里的数据的总数，代表了当前缓冲区中一共有多少数据。
3.位置Position 下一个要被读或写的元素的位置。Position会自动由相应的 get( )和 put( )函数更新。
4.标记Mark 一个备忘位置。用于记录上一次读写的位置。

• put()一下之后看看这几个核心字段：

  
  
  image.png
• 好了，put完了，现在需要取数据，需要使用flip()方法，看看flip对于这几个核心字段的影响：
  
  image.png
  
  当调用完filp()时：limit是限制读到哪里，而position是从哪里读
  一般我们称filp()为“切换成读模式”

• flip之后可以读取数据了，get（）之后：

  
  
  image.png

• get之后还想使用这个缓冲区，需要使用clear方法，clear之后：

  
  
  image.png

channel

image.png

调用channel.writer(buffer)的时候，就会通过通道把数据放入缓冲区。

• 使用内存映射文件的方式实现文件复制的功能(直接操作缓冲区)：

  
  
  image.png

• 通道之间通过transfer()实现数据的传输(直接操作缓冲区)：

  
  
  image.png

直接操作缓冲区，避免了操作系统在内核和用户进程之间的数据拷贝，也就是所谓的零拷贝。

直接与非直接缓冲区

• 非直接缓冲区是需要经过一个：copy的阶段的(从内核空间copy到用户空间)
• 直接缓冲区不需要经过copy阶段，也可以理解成--->内存映射文件，(上面的图片也有过例子)。
  +使用直接缓冲区有两种方式：
  1.缓冲区创建的时候分配的是直接缓冲区
  2.在FileChannel上调用map()方法，将文件直接映射到内存中创建

字符集

只要编码格式和解码格式一致，就没问题了

Selector

下面就简单总结一下使用NIO时的要点：

1.将Socket通道注册到Selector中，监听感兴趣的事件
2.当感兴趣的时间就绪时，则会进去我们处理的方法进行处理
3.每处理完一次就绪事件，删除该选择键(因为我们已经处理完了)