Java NIO简介
Java NIO(New IO)是从Java 1.4版本开始引入的 一个新的IO API,可以替代标准的Java IO API。 NIO与原来的IO有同样的作用和目的,但是使用 的方式完全不同,NIO支持 面向缓冲区
的、基于 通道
的IO操作。NIO将以更加高效的方式进行文件的读写操作。
Java NIO和 IO的主要区别
传统IO-面向流
NIO-面向通道
后面两条区别技术针对网络通信来说的,后面再涉及。
通道和缓冲区
Java NIO系统的核心在于:通道(Channel)和缓冲区 (Buffer)
。通道表示打开到 IO 设备(例如:文件、 套接字)的连接。若需要使用 NIO 系统,需要获取用于连接
IO 设备的通道
以及用于容纳数据
的缓冲区
。然后操作缓冲区,对数据进行处理。
简而言之,Channel 负责传输, Buffer 负责存储
缓冲区
案例代码:
代码语言:javascript复制/*
* 一、缓冲区(Buffer):在 Java NIO 中负责数据的存取。缓冲区就是数组。用于存储不同数据类型的数据
*
* 根据数据类型不同(boolean 除外),提供了相应类型的缓冲区:
* ByteBuffer
* CharBuffer
* ShortBuffer
* IntBuffer
* LongBuffer
* FloatBuffer
* DoubleBuffer
*
* 上述缓冲区的管理方式几乎一致,通过 allocate() 获取缓冲区
*
* 二、缓冲区存取数据的两个核心方法:
* put() : 存入数据到缓冲区中
* get() : 获取缓冲区中的数据
*
* 三、缓冲区中的四个核心属性:
* capacity : 容量,表示缓冲区中最大存储数据的容量。一旦声明不能改变。
* limit : 界限,表示缓冲区中可以操作数据的大小。(limit 后数据不能进行读写)
* position : 位置,表示缓冲区中正在操作数据的位置。
*
* mark : 标记,表示记录当前 position 的位置。可以通过 reset() 恢复到 mark 的位置
*
* 0 <= mark <= position <= limit <= capacity
*
* 四、直接缓冲区与非直接缓冲区:
* 非直接缓冲区:通过 allocate() 方法分配缓冲区,将缓冲区建立在 JVM 的内存中
* 直接缓冲区:通过 allocateDirect() 方法分配直接缓冲区,将缓冲区建立在物理内存中。可以提高效率
*/
public class TestBuffer {
@Test
public void test2(){
String str = "abcde";
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
buf.put(str.getBytes());
buf.flip();
byte[] dst = new byte[buf.limit()];
buf.get(dst, 0, 2);
System.out.println(new String(dst, 0, 2));
System.out.println(buf.position());
//mark() : 标记
buf.mark();
buf.get(dst, 2, 2);
System.out.println(new String(dst, 2, 2));
System.out.println(buf.position());
//reset() : 恢复到 mark 的位置
buf.reset();
System.out.println(buf.position());
//判断缓冲区中是否还有剩余数据
if(buf.hasRemaining()){
//获取缓冲区中可以操作的数量
System.out.println(buf.remaining());
}
}
@Test
public void test1(){
String str = "abcde";
//1. 分配一个指定大小的缓冲区
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
System.out.println("-----------------allocate()----------------");
System.out.println(buf.position());
System.out.println(buf.limit());
System.out.println(buf.capacity());
//2. 利用 put() 存入数据到缓冲区中
buf.put(str.getBytes());
System.out.println("-----------------put()----------------");
System.out.println(buf.position());
System.out.println(buf.limit());
System.out.println(buf.capacity());
//3. 切换读取数据模式
buf.flip();
System.out.println("-----------------flip()----------------");
System.out.println(buf.position());
System.out.println(buf.limit());
System.out.println(buf.capacity());
//4. 利用 get() 读取缓冲区中的数据
byte[] dst = new byte[buf.limit()];
buf.get(dst);
System.out.println(new String(dst, 0, dst.length));
System.out.println("-----------------get()----------------");
System.out.println(buf.position());
System.out.println(buf.limit());
System.out.println(buf.capacity());
//5. rewind() : 可重复读
buf.rewind();
System.out.println("-----------------rewind()----------------");
System.out.println(buf.position());
System.out.println(buf.limit());
System.out.println(buf.capacity());
//6. clear() : 清空缓冲区. 但是缓冲区中的数据依然存在,但是处于“被遗忘”状态
buf.clear();
System.out.println("-----------------clear()----------------");
System.out.println(buf.position());
System.out.println(buf.limit());
System.out.println(buf.capacity());
System.out.println((char)buf.get());
}
}
四、直接缓冲区与非直接缓冲区:
- 非直接缓冲区:通过 allocate() 方法分配缓冲区,将缓冲区建立在
JVM 的内存
中 - 直接缓冲区:通过 allocateDirect() 方法分配直接缓冲区,将缓冲区建立在
物理内存
中。可以提高效率
。但分配/销毁资源消耗比较大,不易控制。 如果有一些大数据,不想在内存中开辟空间采用这种方式
@Test
public void test3(){
// 分配直接缓冲区
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocateDirect(1024);
// 判断是否为直接缓冲区
System.out.println(buf.isDirect());
}
通道(Channel)
通道(Channel):由 java.nio.channels 包定义 的。用于源节点与目标节点的连接。在Java NIO 中负责缓冲区中的数据传输。 Channel 本身不能存数据,因此需要配合缓冲区进行传输。