NIO 原理分析、Okio 简单使用

NIO

与传统IO 的区别

传统IO：用的是插管道（单向管道 stream）。可以先了解一下传统IO Java I/O 原理分析
NIO：也是用的插管道（双向管道 channel）。NIO 有非阻塞式的支持，而不是非阻塞式的，而且默认是阻塞式的。其中网络交互支持非阻塞式（默认是阻塞式的），文件交互只能是阻塞式的。

Buffer

在 NIO 中需强制使用 buffer，不用都不行。它的 buffer 可以被操作，操作的是 buffer 本身而不是管道。而且 buffer 不好用，为什么这么说呢，来看一下：

try {
	// 传入的参数 name：文件名，mode：模式“r”表示 read，其他还有 rw、rws、rwd
    RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("./new.txt", "r");
    // 管道 channel
    FileChannel channel = file.getChannel();
    // 获取 buffer
    ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
    // buffer 视角，buffer 是内，channel 是外
    channel.read(byteBuffer);
    // ①
    byteBuffer.limit(byteBuffer.position());
    byteBuffer.position(0);
	// 打印文件中的内容
    System.out.println(Charset.defaultCharset().decode(byteBuffer));
    // ②
    byteBuffer.limit(byteBuffer.capacity());
    byteBuffer.position(0);
} catch (FileNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}
复制代码

首先要了解三个东西：

capacity：容量。buffer的容量，就是上面代码中的1024
limit：限制。指的是读或写的最大范围在哪。
position：位置。读和写都是用它做指针。读到第几个了，写到第几个了

它们有什么用，到底是什么意思呢？

如上图：这是初始状态，position = 0 指向第一个位置，capacity是总容量大小；limit 意思是： position 最多可以达到的大小，初始的时候，limit = capacity，也就是说做多可以读1024个大小的数据（buffer视角输入所以是读）。

这么说可能理解不了，举个例子：

上图是buffer读了ABCD之后的状态：position会指向4这个位置，意思是读的下一个就是4（buffer视角，输入）。

如果这个时候直接操作 buffer，（内存视角，输入）从buffer读数据到内存并打印，就会有问题。所以必须要设置position和limit，如上面代码中①，先把limit = position，记录限制的大小，然后position = 0。这样才能正常的从buffer读数据到内存中。

下图就是执行了①之后的模型：

当读完之后，position 就会和 limit 一样指向4这个位置了。就不画图了。最后在读完之后要重置position 和 limit，就是②所做的事了，buffer的状态就会回到初始状态。

① 和 ② 都是挺常见的操作，buffer 也提供了这样的功能：

// ① 翻页
byteBuffer.flip();
// ② 清除
byteBuffer.clear();
复制代码

Okio

介绍

也是基于插管，而且是单向的
- 输入源：Source
- 输出目标：Sink （水槽，往里面装水用的）
也支持 buffer，
- 不强制使用
- 也可以对 buffer 进行操作

使用

简单使用：

try (BufferedSource source = Okio.buffer(Okio.source(new File("./new.txt")))) {
    System.out.println(source.readUtf8());
} catch (FileNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}
复制代码

使用 buffer：

try (BufferedSource source = Okio.buffer(Okio.source(new File("./new.txt")))) {
	// 创建 buffer
    Buffer buffer = new Buffer();
    // 读数据到 buffer（buffer视角，buffer 是内，文件是外）
    source.read(buffer, 1024);
    // 读数据到内存（内存视角，内存是内，buffer 是外）
    System.out.println(buffer.readUtf8Line());
} catch (FileNotFoundException e) {
    e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
    e.printStackTrace();
}
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另外 buffer 还有一个比较灵活比较方便的功能：可以往 buffer 上面插管子 InputStream，OutputStream。这样就可以引入传统 IO，把 Okio 和传统 IO 合起来用。如果老项目老代码用的是传统 IO，而 Okio 也会用到，这样就可以让它们做对接。怎么对接呢？如下：

// Okio 的 buffer
Buffer buffer = new Buffer();
OutputStream outputStream = buffer.outputStream();
InputStream inputStream = buffer.inputStream();
复制代码

总结

本文主要介绍了NIO，Okio。

NIO和传统IO 的对比，什么情况下才能用非阻塞式。buffer 的原理，该怎么用。

Okio 的介绍和使用。

最后再简单说一下AIO，BIO。

BIO：就是有的人给传统IO起的名字。B：blocking 阻塞，但是NIO在很多情况下其实也是阻塞式的。。。
AIO：Asynchronous IO，异步IO。Java7新出的一套带有回调功能的异步IO，跟多线程回调一样用起来比较方便的那种把工作放到后台的IO。