Java NIO学习笔记(1)

java.nio这个包是自从JDK1.4开始引入的，NIO是new    io的缩写，这个包提供更好的I/O性能。这个包提供了对基本类型的缓冲，提供I/O抽象Channels及新的多元的(multiplexed)、字符集的编码器和解码器、非阻塞(non-blocking)的I/O机制。

NIO API主要集中在java.nio和它的subpackages中：
java.nio
定义了Buffer及其数据类型相关的子类。其中被java.nio.channels中的类用来进行IO操作的ByteBuffer的作用非常重要。
java.nio.channels
定义了一系列处理IO的Channel接口以及这些接口在文件系统和网络通讯上的实现。通过Selector这个类，还提供了进行异步IO操作的办法。这个包可以说是NIO API的核心。
java.nio.channels.spi
定义了可用来实现channel和selector API的抽象类。
java.nio.charset
定义了处理字符编码和解码的类。
java.nio.charset.spi
定义了可用来实现charset API的抽象类。
java.nio.channels.spi和java.nio.charset.spi这两个包主要被用来对现有NIO API进行扩展，在实际的使用中，我们一般只和另外的3个包打交道。下面将对这3个包一一介绍。

上面列的那些包基本不会使用，因为他们只是提供这些特性的支持，而你使用这些特性根本不需要你去了解它是怎么实现的，我们只需要根据他提供的api来实现相应的功能即可。

在java.io包里面提供的FileInputStream等类都提供了getChannels、close等方法。在java.net包里面的一些类也做了相应的改变。

在nio里面，比较重要的一个接口就是Channel，先看一下JDK对这个接口的描述：

通道表示到实体，如硬件设备、文件、网络套接字或可以执行一个或多个不同 I/O 操作（如读取或写入）的程序组件的开放的连接。

通道可处于打开或关闭状态。创建通道时它处于打开状态，一旦将其关闭，则保持关闭状态。一旦关闭了某个通道，试图对其调用 I/O 操作就会导致 ClosedChannelException 被抛出。通过调用通道的 isOpen 方法可测试通道是否处于打开状态。

正如扩展和实现此接口的各个接口和类规范中所描述的，一般情况下通道对于多线程的访问是安全的。

这个接口只提供了两个方法：
close()
    关闭此通道。
isOpen()
判断此通道是否处于打开状态。

这篇文章只介绍nio在网络和文件io方面的应用，下面只介绍FileChannel、ServerChannel和SocketChannel。

在文件io上的应用
FileChannel接口介绍：
用于读取、写入、映射和操作文件的通道。
常用的有下面几个方法：
lock()
获取对此通道的文件的独占锁定。
position()
设置此通道的文件位置。
read(ByteBuffer dst)
将字节序列从此通道读入给定的缓冲区。
size()
返回此通道的文件的当前大小。
transferFrom(ReadableByteChannel src, long position, long count)
将字节从给定的可读取字节通道传输到此通道的文件中。
transferTo(long position, long count, WritableByteChannel target)
将字节从此通道的文件传输到给定的可写入字节通道。
write(ByteBuffer src)
将字节序列从给定的缓冲区写入此通道。

下面给出一个文件复制的一个实例，代码如下：
public static void copyFileUsingNIO(String src, String dest)
     throws Exception {
    FileInputStream srcStream = new FileInputStream(src);
    FileOutputStream destStream = new FileOutputStream(dest);
    FileChannel inChannel=srcStream.getChannel();
    FileChannel outChannel=destStream.getChannel();
 
    inChannel.transferTo(0, inChannel.size(), outChannel);
 
    inChannel.close();
    outChannel.close();
    srcStream.close();
    destStream.close();
}
从上面可以看出在文件io中使用nio相当简单，只需要取得通道，然后传输就可以了。当然，也可以自己指定使用的buffer，使用read和write方法来操作io。

关于网络io方面下次介绍。