java nio视频教程 Java NIO入门到精通

java nio视频教程 Java NIO入门到精通

NIO(New I/O)系统，即Java的第二个I/O系统。NIO提供了与标准I/O API不同的I/O处理方式。它是Java用来替代传统I/O API(Java 1.4)。它支持面向缓冲的，基于通道的I/O操作方法。随着JDK 7的推出，NIO系统得到了扩展，为文件系统功能和文件处理提供了增强的支持。 由于NIO文件类支持的这些新的功能，NIO被广泛应用于文件处理。

NIO为Java程序员实现高速I/O，而不使用自定义本机代码。 NIO将填充，排放缓冲区等的时间性I/O活动移回操作系统，从而大大提高了操作速度。

NIO类包含在一个叫作java.nio包的包中。基于流的I/O是在java.io包中，为了更好地学习NIO中的知识内容，下面看下IO和NIO区别：

IONIO

基于阻塞I/O操作

基于非阻塞I/O操作

面向流的

面向缓存的

通道不可用

通道可用于非阻塞I/O操作

选择器不可用

选择器可用于非阻塞I/O操作

阻塞I/O 阻塞IO等待数据写入或返回前的读取。Java IO的各种流是阻塞的。这意味着当线程调用write()或read()时，线程会被阻塞，直到有一些数据可用于读取或数据被完全写入。

非阻塞I/O 非阻塞IO不等待返回前读取或写入数据。 Java NIO非阻塞模式允许线程请求向通道写入数据，但不等待它被完全写入。允许线程继续进行，并做其他事情。

面向流 Java IO是面向流的I/O，这意味着我们需要从流中读取一个或多个字节。它使用流来在数据源/槽和java程序之间传输数据。使用此方法的I/O操作较慢。

面向缓冲 Java NIO是面向缓存的I/O方法。 将数据读入缓冲器，使用通道进一步处理数据。 在NIO中，使用通道和缓冲区来处理I/O操作。

通道和流之间的主要区别是：流可以用于单向数据传输，通道提供双向数据传输。因此，通过在java NIO中引入通道，可以执行非阻塞I/O操作。

通道 在Java NIO中，通道是在实体和字节缓冲区之间有效传输数据的媒介。它从一个实体读取数据，并将其放在缓冲区块中以供消费。通道作为Java NIO提供的网关来访问I/O机制。通常，通道与操作系统文件描述符具有一对一关系，用于提供平台独立操作功能。通道使用本地代码执行实际工作。通道接口允许我们以便携和受控的方式访问低级I/O服务。

选择器 在Java NIO中，选择器是可选择通道的多路复用器，可用作可以进入非阻塞模式的特殊类型的通道。它可以检查一个或多个NIO通道，并确定哪个通道准备好进行通信，即读取或写入。选择器用于使用单个线程处理多个通道。因此，它需要较少的线程来处理这些通道。线程之间的切换对于操作系统来说是昂贵的。 因此，为了提高系统效率选择器是有用的。

Java NIO基本组件如下：

在Java中，NIO读写是I/O的基本过程。从通道读取：创建一个缓冲区，然后请求通道读取数据。通道写入：创建一个缓冲区java nio视频教程，填充数据，并要求通道写入数据。

读写操作中使用的核心部件有：， 和 。Java NIO还有其它更多的组件和类，但是，和用作API的核心。

在标准I/O API中，使用字符流和字节流。 在NIO中使用通道和缓冲区。 NIO中的所有I/O都是通过一个通道开始的。数据总是从缓冲区写入通道java nio视频教程，并从通道读取到缓冲区。

在Java NIO中，主要使用的通道如下：，， 和 。上述通道涵盖UDP(用户数据报协议)+ TCP(传输控制协议)网络I/O和文件I/O。

：数据报通道可以通过UDP(用户数据报协议)通过网络读取和写入数据。它使用工厂方法来创建新对象。

打开和关闭的语法：

DatagramChannel ch = DatagramChannel.open();
DatagramChannel ch = DatagramChannel.close();

：数据报通道可以通过TCP(传输控制协议)通过网络读取和写入数据。它还使用工厂方法来创建新对象。

打开和关闭的语法：

SocketChannel ch = SocketChannel.open();  
ch.connect(new InetSocketAddress(host, port));
SocketChannel ch = SocketChannel.close();  
ch.connect(new InetSocketAddress(host, port));

Java NIO 用于将通道与TCP(传输控制协议)网络套接字连接。它相当于网络编程中使用的Java网络套接字()。

：文件通道用于从文件读取数据。它只能通过调用()方法来创建对象。不能直接创建对象。

public class ChannelDemo {
	public static void main(String args[]) throws IOException {
        ReadableByteChannel source = new FileInputStream("article.json").getChannel();
        
        WritableByteChannel destination = new FileOutputStream("article2.json").getChannel();
        
        copyData(source, destination);
        
        source.close();
        destination.close();
    }
    private static void copyData(ReadableByteChannel src, WritableByteChannel dest) throws IOException {
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(20 * 1024);
        while (src.read(buffer) != -1) {
            buffer.flip();
            while (buffer.hasRemaining()) {
                dest.write(buffer);
            }
            buffer.clear();
        }
    }
}

：允许用户监听传入的TCP连接，与Web服务器相同。对于每个传入连接，都会为连接创建一个。

ServerSocketChannel ch = ServerSocketChannel.open();  
ch.socket().bind (new InetSocketAddress (port));

Java NIO 还可以用来将通道与TCP(传输控制协议)网络套接字连接起来。它相当于网络编程中使用的Java网络套接字。类位于java.nio.包中。

在Java NIO中，通道是用于在实体和字节缓冲区之间有效传输数据的介质。它从一个实体读取数据，并将其放在缓冲区块中以供消费。通道作为Java NIO提供的网关来访问I/O机制。通常，通道与操作系统文件描述符具有一对一关系，用于提供平台独立操作功能。

在Java NIO中，通道提供了称为分散/聚集或向量I/O的重要功能。 这是一种简单但功能强大的技术，通过这种技术，使用单个write()函数将字节从一组缓冲区写入流，并且可以使用单个read()函数将字节从流读取到一组缓冲区中。

“分散读取”用于将数据从单个通道读取多个缓冲区中的数据。

“聚集写入”用于将数据从多个缓冲区写入单个通道。

public class ScatterGatherDemo {
	private static Charset cs = Charset.forName("UTF-8");
	
	public static void main(String params[]) {
        String str = "Scattering and Gathering Demo from Angelia";
        gatherBytes(str);
        scatterBytes();
    }
    public static void gatherBytes(String data) {
        ByteBuffer buffer1 = ByteBuffer.allocate(8);
        buffer1 = cs.encode("88888888");
        
        ByteBuffer buffer2 = ByteBuffer.allocate(400);
        buffer2 = cs.encode(data);
        try {
        	//创建 GatheringByteChannel, 数据写到文件
        	createChannelInstance("scattergather.txt", true).write(new ByteBuffer[] { buffer1, buffer2 });
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public static void scatterBytes() {
    	
    	
        ByteBuffer buffer1 = ByteBuffer.allocate(8);
        ByteBuffer buffer2 = ByteBuffer.allocate(400);
        try {
        	createChannelInstance("scattergather.txt", false).read(new ByteBuffer[] { buffer1, buffer2 });
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        buffer1.rewind();
        buffer2.rewind();
        System.out.println(cs.decode(buffer1).toString());
        System.out.println(cs.decode(buffer2).toString());
    }
    public static FileChannel createChannelInstance(String file, boolean isOutput) {
        FileChannel FChannel = null;
        try {
            if (isOutput) {
                FChannel = new FileOutputStream(file).getChannel();
            } else {
                FChannel = new FileInputStream(file).getChannel();
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return FChannel;
    }
}

在Java NIO中，可以非常频繁地将数据从一个通道传输到另一个通道。批量传输文件数据是非常普遍的，因为几个优化方法已经添加到类中java nio视频教程，使其更有效率。

通道之间的数据传输在类中的两种方法是：

.()方法

.()方法

public class TransferDemo {
	public static void main(String[] argv) throws Exception {
        String[] inF = new String[] { "article.json", "article2.json" };
       
        FileOutputStream output = new FileOutputStream(new File("combine_article.txt"));
        WritableByteChannel targetChannel = output.getChannel();
        for (int i = 0; i < inF.length; i++) {
            FileInputStream input = new FileInputStream(inF[i]);
            FileChannel inputChannel = input.getChannel();
            inputChannel.transferTo(0, inputChannel.size(), targetChannel);
            inputChannel.close();
            input.close();
        }
        targetChannel.close();
        output.close();
    }
}

Java NIO中核心缓冲区如下：，，，，， 和 。这些缓冲区覆盖了通过I/O发送的基本数据类型：，，int，long，byte，short 和 float。

基本缓冲区示例：

public class BufferedDemo {
	public static void main(String[] args) {
        try (InputStream inputStream = Files.newInputStream(Paths.get("article.json"));
        		BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream))){
           
        	System.out.println(bufferedReader.readLine());
        	
        } catch (IOException e) {
			e.printStackTrace();
		}
    }
}

在Java NIO中，选择器()是可选择通道的多路复用器，可用作可以进入非阻塞模式的特殊类型的通道。它可以检查一个或多个NIO通道，并确定哪个通道准备好了可以进行通信java nio视频教程 Java NIO入门到精通，即读取或写入。

选择器()用于使用单个线程处理多个通道。 因此java nio视频教程 Java NIO入门到精通，它需要较少的线程来处理这些通道。 线程之间的切换对于操作系统来说是昂贵的。 因此，使用它可以提高系统效率。