辛星2018年nio教程第一篇:初识channel和buffer

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对于Java来说，nio是非常重要的一关，我们在这里给一个集中的梳理，不过本系列教程并不复杂，它更加关注的是使用层面的，在之后会有更加深刻的认识。nio是java1.4引入的新的输入输出API，它提供基于块(block)的读写操作，而再之前的io都是基于流(stream)的。
nio的最经典的使用领域则是在服务器领域，其中netty、jetty、tomcat等均通过nio来实现其底层支持，nio在网络层面的使用有非常多的经典范例。

在nio中有三个非常重要的概念，分别是channel、buffer、selector:

• channel即通道，通俗的理解就是为数据传输指定了一个路径，它可以分为FileChannel，SocketChannel、ServerSocketChannel等等几类，可以处理文件和socket连接等等。
• buffer则是缓存，它是数据存储的地方，可以分为ByteBuffer、IntBuffer、FloatBuffer等等。
• Selector则是选择器，它可以让一个线程同时管理多个Channel，具体的概念我们会在每一节中通过范例去介绍。

这里我们首先来看一个通过nio来读取文本文件的范例把，我们的文本文件内容如下:

demo1.txt.jpg

然后我们来通过一段代码来读写它把，我们的代码内容如下所示:

package com.mengzhidu.nio.demo;

import java.io.FileInputStream;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;

/**
 * 文件读写是我们最熟悉的一个操作
 * 我们这里就使用nio的方式来对一个文件进行读操作
 * 我们读的文件内容是resources目录下的demo01.txt
 */
public class Demo1 {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        String path = "src/main/resources/demo01.txt";
        FileInputStream inputStream = new FileInputStream(path);
        // 得到特定文件的通道
        FileChannel fileChannel = inputStream.getChannel();
        // 申请100个字节大小的字节缓存区
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(100);
        // 读取文件内容
        fileChannel.read(buffer);
        // 拿到暂存区中的数据内容
        System.out.println("读取的内容: " + new String(buffer.array()));
        // 关闭通道
        fileChannel.close();
    }
}

这里我们首先来解释一下上述代码吧:

• 我们首先通过一个路径来得到文件的输入流，然后通过输入流的getChannel来获取一个文件通道，即FileChannel。
• 然后我们申请了一个100个字节大小的缓存区，这里由于我们的文件较小，因此100个字节是够用的。朋友们可以想一下，我们的缓存区通常都不会太大，那么当我们要读取大文件的时候，我们该怎么办呢？这就需要循环读取了，这里会涉及到buffer的一些细节。

• 然后我们直接通过array()方法来获取输出的字符。
  我们来看一下执行效果吧，如下所示:

  
  2.jpg
  

  这样，我们的第一个通过nio读取文本文件中的应用就结束了，不过这个代码写的并不太完善，我们在后面会做一些调优。
  这里我们可以大致的理解nio的两个很重要的概念:

• channel是数据操作的通道，而且它并没有规定流向。我们的老的io有输入流和输出流之分，但是FileChannel却没有输入输出之分，这个从概念上被简化了。
• buffer是数据存储的地方，上面我们使用的是ByteBuffer，类似的还有ShortBuffer、IntBuffer、LongBuffer、FloatBuffer、DoubleBuffer、CharBuffer等等，它和我们的基础数据类型是基本对应的，但是需要注意的是没有布尔类型相关的buffer类。
• 对于我们的第一个例子，我们就介绍到这里啦。