NIO basics

NIO是在JDK1.4引入的，代表New IO，具有以下特性：

  • 为所有的原始类型提供缓冲（Buffer）支持
  • 使用Java.nio.charset.Charset作为字符集编解码解决方案
  • 增加通道（Channel）对象，作为新的原始I/O抽象
  • 支持锁和内存映射文件的文件访问接口
  • 提供了基于Selector的异步网络IO

与流式的IO不同，NIO是基于块（Block）的，它以块为基本单位处理数据。在NIO中，最为重要的两个组件是缓冲Buffer和通道Channel。缓冲是一块连续的内存块，是NIO读写数据的中转地。通道表示缓冲数据的源头或目的地，它用于向缓冲读取或者写入数据，是访问缓冲的接口。

下面用一个简单的实例来看一下NIO的基本用法：

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public class FileCopy {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            FileCopy.nioCopyFile("test.txt", "testcp.txt");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();            }
    }
    public static void nioCopyFile(String resource, String destination) throws IOException {
        FileInputStream fis = new FileInputStream(resource);
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destination);
        FileChannel readChannel = fis.getChannel();
        FileChannel writeChannel = fos.getChannel();
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
        while (true){
            buffer.clear();
            int len = readChannel.read(buffer);
            if ( len == -1 )
                break;
            buffer.flip();
            writeChannel.write(buffer);
        }
        readChannel.close();
        writeChannel.close();
    }
}

实例中需要理解的几个点：

  • 本例实现了文件拷贝功能
  • 本例中使用了文件通道FileChannel，是Channel的一种
  • FileChannel中的read和write方法通过操作Buffer达到读写文件的目的
  • Buffer的常用方法
    • allocate：创建Buffer
    • clear：position置0，mark清空，limit设置为capacity，为重新写入Buffer做准备
    • flip：position置0，mark清空，limit设置为position，在读写切换时调用

Buffer是NIO中非常重要的一个类，我们会在后续的文章里说明它的基本原理和常用操作。

注：本文大部分内容摘自《Java程序性能优化》（清华大学出版社 葛一鸣 等编著）

Java, NIO