javaNIO
一.NIO的由来
传统的BIO即阻塞IO，不管是磁盘IO还是网络IO，在写入和读取的时候，因为内存和硬盘或网络的读写速度的差异，线程都会失去cpu的使用权（挂起），这个线程会在读写完成之后继续，这在单线程的情况下是一种性能的极大的浪费。多线程情况下cpu会在线程读写时切换线程，可以避免cpu资源的浪费，但在线程切换频繁的情况下，即便使用了线程池，减少了线程创建和回收的成本，频繁的切换线程，也会给cpu带来大量的上下文切换开销。比如在经典的阿里旺旺（类聊天室项目）中，服务器需要维持大量的http长连接，通常的做法是服务器创建海量的线程来保持连接，这么多的连接性能首先就是一个问题，再涉及到线程间的同步问题，所以在jdk1.4中引入了NIO试图解决IO中的线程阻塞问题。
二.缓冲区
最常用的缓冲区是ByteBuffer，底层是字节数组，事实上每一种java类型都有一种Buffer抽象类的继承，有CharBuffer，LongBuffer等，都是抽象类，都需要用静态方法allocate()生成。
position，limit，capacity是Buffer的3个公有参数，顾名思义，在向Buffer写数据时position表示下一个待写的位置，初始为0，limit和capacity表示Buffer的长度。在向Buffer读数据时position表示下一个该读的位置初始也为0，limit表示读取的位置极限，capacity依然为Buffer的总长度。在filp()操作中，position变为0，limit变为position的值，为由写转读做准备。而在clear()操作中，position还是变为0，但limit还是变成capcity，准备进行下一次写操作（不对结果进行清洗，效率更高）。
可以调用asReadOnlyBuffer()方法返回一个只读的缓冲区
三.通道
通道跟流很像，但是由于是抽象类不能直接创建，都是使用流的getChannel方法来创建。它主要的作用还是用于非阻塞式读写。
四.拷贝文件的demo
package nio;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
/**
* Created by ruby_ on 2018/3/16.
*/
public class CopyFile {
public static void main(String[] args)throws IOException {
FileInputStream fileInputStream =null;
fileInputStream =new FileInputStream("aa.txt");
FileChannel channel = fileInputStream.getChannel();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
channel.read(buffer);
buffer.flip();
FileOutputStream fileOutputStream =new FileOutputStream("bb.txt");
FileChannel channel2 = fileOutputStream.getChannel();
channel2.write(buffer);
}
}
测试发现拷贝大文件和传统IO方式差不多
四.缓冲区分片
缓冲区可以分出新的子缓冲区（共享数据）
ByteBufferbyteBuffer =ByteBuffer.allocate(10);
for (int i =0; i < byteBuffer.capacity(); i++) {
byteBuffer.put((byte) i);
}
byteBuffer.flip();
while (byteBuffer.hasRemaining()){
System.out.println(byteBuffer.get());
}
byteBuffer.position(4);
byteBuffer.limit(6);
ByteBufferslice = byteBuffer.slice();
slice.put(1, (byte)11);
byteBuffer.clear();
while (byteBuffer.hasRemaining()){
System.out.println(byteBuffer.get());
}
五.内存磁盘映射MappedByteBuffer
现代操作系统通常都是利用内核缓冲区读写数据，内存磁盘映射可以跳过内核缓冲区，直接在内存和磁盘建立映射（似乎有不同的理解，暂不深究），速度更快，适合处理上G的文件。
六.NIO的第二种文件优化方法transferTo
FileChannel的transferTo()方法可以调用系统底层方法，操作数据直接在内核空间中移动。
七.ByteBuffer的allocate和allocateDirect
通常的IO操作是系统内存先获取，然后拷贝到JVM内存中共java使用，第二种方式省去了复制这一操作，效率有所提高，但考虑到内存泄露，前者的本地内存会在ByteBuffer被GC回收的时候顺带回收，而后者没有被自动回收的动作，这时候堆内存充足，但本地内存可能已经用光了。所以DirectByteBuffer要手动清除本地内存。貌似操作系统的System.gc()自己也会清理，但还是手动清理更安全，适合数据量比较大的情况。
ByteBufferbb =ByteBuffer.allocateDirect(1024*1024*1024);
TimeUnit.SECONDS.sleep(10);
//清除直接缓存
((DirectBuffer)bb).cleaner().clean();
System.out.println("ok");
八.SocketChannel和ServerSocketChannel
这两个通道本质是对Socket和ServerSocket的封装
public class ChannelServer {
public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 1313));
SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
socketChannel.configureBlocking(false);
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
int read = socketChannel.read(byteBuffer);
byteBuffer.flip();
System.out.println(new String(byteBuffer.array(), 0, byteBuffer.limit()));
}
}
public class ChannelClient {
public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
socketChannel.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 1313));
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(10240);
byteBuffer.put("hello".getBytes());
byteBuffer.flip();
socketChannel.write(byteBuffer);
}
}
