java NIO的基本用法

阿新 • • 發佈：2020-08-04

NIO的基本用法

1、什麼是NIO

一種新IO流，可以實現對檔案的讀寫操作，效率比IO流高

2、NIO和IO的區別

IO是面向流（Stream）的；NIO是面向通道（Channel）和緩衝區（Buffer）的，資料總是從通道讀取到緩衝區中，或者從緩衝區寫入到通道中
IO流是阻塞的，這意味著，當一個執行緒呼叫read() 或 write()時，該執行緒被阻塞，直到有一些資料被讀取，或資料完全寫入。該執行緒在此期間不能再幹任何事情了。NIO是非阻塞的，NIO的非阻塞模式，使一個執行緒從某通道傳送請求讀取資料，但是它僅能得到目前可用的資料，如果目前沒有資料可用時，就什麼都不會獲取。而不是保持執行緒阻塞，所以直至資料變得可以讀取之前，該執行緒可以繼續做其他的事情。

3、NIO中的Channel的主要實現

FileChannel：檔案通道
DatagramChannel：通過 UDP 讀寫網路中的資料通道。
SocketChannel：通過 TCP 讀寫網路中的資料
ServerSocketChannel：可以監聽新進來的 TCP 連線，對每一個新進來的連線都會建立一個 SocketChannel

我們這裡主要講解FileChannel

4、NIO中的關鍵Buffer實現

NIO中的關鍵Buffer實現有：ByteBuffer, CharBuffer, DoubleBuffer, FloatBuffer, IntBuffer, LongBuffer, ShortBuffer，分別對應基本資料型別: byte, char, double, float, int, long, short。當然NIO中還有MappedByteBuffer, HeapByteBuffer, DirectByteBuffer等這裡先不進行陳述。

5、緩衝區Buffer的基本屬性

容量 (capacity) ：表示 Buffer 最大資料容量，緩衝區容量不能為負，並且建立後不能更改。
限制 (limit) ：第一個不應該讀取或寫入的資料的索引，即位於 limit 後的資料不可讀寫。緩衝區的限制不能為負，並且不能大於其容量。
位置 (position)：下一個要讀取或寫入的資料的索引。緩衝區的位置不能為負，並且不能大於其限制

6、FileChannel用法（實現文字複製）

a、方式一（讀取檔案到緩衝區）

public static void main(String[] args) throws IOException {
 
    //位元組輸入流
    FileInputStream fileInputStream=new FileInputStream(new File("object02/src/a.txt"));
    //位元組輸出流
    FileOutputStream fileOutputStream=new FileOutputStream(new File("object02/src/b.txt"));
    //獲取通道，通過檔案對應io流獲取對應通道
    FileChannel fromFileChannel=fileInputStream.getChannel();
    FileChannel toFileChannel=fileOutputStream.getChannel();
    //建立緩衝區並分配空間
    ByteBuffer byteBuffer=ByteBuffer.allocate(1024);
    //讀取檔案資料到緩衝區
    while (fromFileChannel.read(byteBuffer)!=-1){
      //設定緩衝區為讀模式（看原始碼）
      byteBuffer.flip();
      //寫資料
      toFileChannel.write(byteBuffer);
      //清空緩衝區（不清空緩衝區無法進行下一次讀取，因為position=capacity，看原始碼）
      byteBuffer.clear();
     }
    //關閉資源
    fileInputStream.close();
    fileOutputStream.close();
    fromFileChannel.close();
    toFileChannel.close();
   }

b、方式二（通過channel的對映記憶體實現）

@Test
public void testCopyFile02() throws IOException
    {
        //建立1.mp4的通道（就是連線點）， StandardOpenOption.READ開啟讀許可權
        FileChannel fileChannelA=FileChannel.open(Paths.get("d:/1.mp4"), StandardOpenOption.READ);
        FileChannel fileChannelB=FileChannel.open(Paths.get("d:/2.mp4"), 
                StandardOpenOption.WRITE, //寫許可權
                StandardOpenOption.READ, //讀許可權
                StandardOpenOption.CREATE);//建立一個新的檔案，如果該檔案已經存在失敗
        //建立fileChannelA通道的對映記憶體，MapMode.READ_ONLY：只讀，從0讀到fileChannelA.size()
        MappedByteBuffer inMappedBuf = fileChannelA.map(MapMode.READ_ONLY, 0, fileChannelA.size());
        //建立fileChannelB通道的對映記憶體，MapMode.READ_WRITE：讀寫，從0讀到fileChannelA.size()
        MappedByteBuffer outMappedBuf = fileChannelB.map(MapMode.READ_WRITE, 0, fileChannelA.size());
        //建立一個位元組陣列
        byte[] dst = new byte[inMappedBuf.limit()];
       //從對映記憶體讀取資料
        inMappedBuf.get(dst);
       //將讀取的資料寫到d:/2.mp4
        outMappedBuf.put(dst);
        //關閉通道
        fileChannelA.close();
        fileChannelB.close();
    }

c、方式三（方式二的簡化）

    @Test
    public void testCopyFile03() throws IOException
    {
    //建立1.mp4的通道（就是連線點）， StandardOpenOption.READ開啟讀許可權
        FileChannel fileChannelA=FileChannel.open(Paths.get("d:/1.mp4"), StandardOpenOption.READ);
        FileChannel fileChannelB=FileChannel.open(Paths.get("d:/2.mp4"), 
                StandardOpenOption.WRITE, //寫許可權
                StandardOpenOption.READ, //讀許可權
                StandardOpenOption.CREATE);//建立一個新的檔案，如果該檔案已經存在失敗
    //複製fileChannelA的內容到fileChannelB
        fileChannelB.transferFrom(fileChannelA, 0, fileChannelA.size());
        //關閉通道
        fileChannelA.close();
        fileChannelB.close();       
    }