java-NIO 学习（chapter1）

java-NIO 学习（chapter1）

发现写的有点乱，大家各取所需 - - ！

一，nio 是New I/O 的简称，在jdk1.4版本后开始提供，位于java.nio.*包中。其目的就是为了提高文件和网络I/O的速度，如果你在代码中使用了老I/O的FileInputStream，FileOutputStream，RandomAccessFile三个类时，你不用去纠结要不要用NIO去替换他们，因为这三类已经用NIO重新写过了。

二，java NIO由缓冲区（Buffer）、通道（Channel）、选择器（Selector）核心组成，用《Tinking in Java》中的话来解释他们的关系：想象有一个煤矿，通道是包含煤矿的矿藏，而缓冲器则是派送到矿藏的卡车，卡车满载煤矿而归，我们再从卡车上获得煤矿，我们并没有和通道进行交互，我们只和缓冲器交互，把缓冲器派送到通道，通道要么从缓冲器获得数据，要么向缓冲器发送数据。不过作者并没有解释Selector在其中的定义，稍后我会在学习后加以补充。

三，首先来看下Channel ，看下官方文档的定义：

A channel represents an open connection to an entity such as a hardware device, a file, a network socket, or a program component that is capable of performing one or more distinct I/O operations, for example reading or writing. //通道表示连到一个实体（例如：硬件设备、文件、网络套接字或者能执行一个或多个不同 I/O 操作（例如：读或写）的程序组件）的开放连接。（感觉和没说一样。。。。）

先看个channel 的简单实例吧，中间有用到buffer，会在后面详解。

public class Main {

    public static final int BUFFER_SIZE = 4;

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // test channel
        File file = new File("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\testOut.txt");
        FileInputStream inputStream = new FileInputStream(file);
        FileChannel channel = inputStream.getChannel();
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(BUFFER_SIZE);  //创建缓冲区
        int size = 0;
        while ((size =channel.read(buffer)) != -1) {
// System.out.println(size);
            buffer.flip();   //这个会在后面详解，反正现在记住，写模式切换到读模式时，要调用flip()方法

            while (buffer.hasRemaining()){
                System.out.println((char)buffer.get());
            }
            buffer.clear();//读模式切换到写模式,清空buffer
        }
        channel.close();
        inputStream.close();
    }
}

上面的代码我们用到了FileChannel，实际上在JDK中Channel只是一个interface， 实现了Channel接口的类有：

其中最重要的几个类：
- DatagramChannel 能通过UDP读写网络中的数据
- FileChannel 从文件中读写数据
- SocketChannel 能通过TCP读写网络中的数据。
- ServerSocketChannel 可以监听新进来的TCP连接，像Web服务器那样。对每一个新进来的连接都会创建一个SocketChannel。

从上面的代码中，发现channel 有点类似Stream，但其实还是有很多的不同之处：

• channel既可以读数据，也可以写数据。Stream的读写则是单向的
• channel可以异步的读写
• channel 总是要和buffer交互，要么从buffer中读数据，要么从buffer中写数据

我们可以异步地关闭和中断 NIO 通道。所以，如果一个线程在某条通道的 I/O 操作上阻塞时，那么另一个线程可以将这条通道关闭。类似地，如果一个线程在某条通道的 I/O 操作上阻塞时，那么另一个线程可以中断这个阻塞线程。

四，Buffer，从上面的例子和章节中，我们可以知道，buffer 主要用来和Channel 进行交互，数据可以从Channel 读入到buffer中，也可以从buffer 写入 channel。

1. buffer 本质上其实就是一块可以进行读写的内存（Heap），只是被包装成Buffer对象，并提供了一组方法，用来进行对改内存的访问。

2. 从上面channel的代码中发现，buffer的使用一般分为5个步骤：

   • 1.创建：调用自身的静态工厂方法创建buffer
   • 2.读取数据到buffer： 调用channel的read()方法
   • 3.切换模式，调用自身的flip()方法
   • 4.从buffer中读取数据
   • 5.清空buffer。（从某种意义上说并不是清空）调用 clear()和compact()方法（后面解释这两者的区别）

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