NIO 详解

Posted 2020-11-12 loveer

同步非阻塞

NIO之所以是同步，是因为它的accept read write方法的内核I/O操作都会阻塞当前线程

Channel（通道）

Channel（通道）：

    Channel是一个对象，可以通过它读取和写入数据。可以把它看做是IO中的流，不同的是：

        Channel是双向的（NIO面向缓冲区，双向传输），既可以读又可以写，而流是单向的（传统IO操作是面向流，单向传输）

        Channel可以进行异步的读写

        对Channel的读写必须通过buffer对象

        buffer负责存储数据，channel负责传输数据


在Java NIO中的Channel主要有如下几种类型：

    FileChannel：从文件读取数据的

    DatagramChannel：读写UDP网络协议数据

    SocketChannel：读写TCP网络协议数据

    ServerSocketChannel：可以监听TCP连接

Buffer（缓冲区）

Buffer是一个对象：

    它包含一些要写入或者读取Stream对象的。用于读写操作（put()存，get()取）。

    它包含四个属性：
        capacity（总容量）
        limit（当前可用容量）
        position（正在操作数据的位置）
        mark（标记当前position，可通过reset()恢复mark位置）

在NIO中，Buffer实质上是一个数组，通常是一个字节数据，但也可以是其他类型的数组。


使用 Buffer 读写数据一般遵循以下四个步骤：

    1.写入数据到 Buffer；

    2.调用 flip() 方法；

    3.从 Buffer 中读取数据；

    4.调用 clear() 方法或者 compact() 方法。

当向 Buffer 写入数据时，Buffer 会记录下写了多少数据。
一旦要读取数据，需要通过 flip() 方法将 Buffer 从写模式切换到读模式。
在读模式下，可以读取之前写入到 Buffer 的所有数据。

一旦读完了所有的数据，就需要清空缓冲区，让它可以再次被写入。有两种方式能清空缓冲区：

    调用 clear() 或 compact() 方法。

    clear() 方法会清空整个缓冲区。

    compact() 方法只会清除已经读过的数据。任何未读的数据都被移到缓冲区的起始处，新写入的数据将放到缓冲区未读数据的后面。


Buffer主要有如下几种：

    ByteBuffer
    CharBuffer
    DoubleBuffer
    FloatBuffer
    IntBuffer
    LongBuffer
    ShortBuffer

简单应用

import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;

public class CopyFile {
    public static void copyFile(String src, String dst) throws IOException {
        
        //源文件输入流
        FileInputStream fi = new FileInputStream(new File(src));
        //目标文件输出流
        FileOutputStream fo = new FileOutputStream(new File(dst));

        //获得传输通道channel
        FileChannel inChannel = fi.getChannel();
        FileChannel outChannel = fo.getChannel();

        //获得容器buffer
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
        while (true) {
            //判断是否读完文件：阻塞式
            int eof = inChannel.read(buffer);
            if (eof == -1) {
                break;
            }
            //重设一下buffer的limit=position，position=0
            buffer.flip();

            //开始写
            outChannel.write(buffer);

            //写完要重置buffer，重设position=0,limit=capacity
            buffer.clear();
        }
        inChannel.close();
        outChannel.close();
        fi.close();
        fo.close();
    }
}