IO之NIO

什么是IO流

I是指Input（输入）,O是指Output（输出）。

在Java中，文件的输入和输出是通过流（Stream）来实现的，流的概念源于Unix中管道（pipe）的概念。在Unix系统中，管道是一条不间断的字节流，用来实现程序或进程间的通信，或读写外围设备、外部文件等。

一个流，必有源端和目的端，它们可以是计算机内存的某些区域，也可以是磁盘文件，甚至可以是Internet上的某个URL。对于流而言，我们不用关心数据是如何传输的，只需要向源端输入数据，向目的端获取数据即可。

流按照处理数据的单位，可以分为字节流和字符流；按照流向分为输入流和输出流（注意：输入流和输出流都是站在程序的角度参照的）。

NIO(即New IO)

JDK1.4版本开始，JDK提供了新的IO操作API， NIO提供多路(non-blocking) 非阻塞式的高伸缩性网络I/O，从而提高了效率，NIO主要有三大核心组件：Channel、Buffer和Selector，这里重点学习前两个， Selector 将在网络编程详细介绍。

Buffer

Buffer是一个抽象类，Buffer类型变量对应的对象代表一块缓冲区，ByteBuffer、CharBuffer、DoubleBuffer、FloatBuffer、IntBuffer、LongBuffer和ShortBuffer类都是Buffer抽象类的子类，其中ByteBuffer最常用。

• ①static ByteBuffer allocate(int capacity)：分配一个新的字节缓冲区,capacity为此缓存区容量大小，capacity也为当前缓冲区上限值

public class Test {
 	public static void main(String[] args) {
   		ByteBuffer bytebuffer=ByteBuffer.allocate(1024);
 	}
}

• ②int capacity() ：返回此缓冲区的容量，实际上直接将capacity成员属性值返回。

public class Test {
 	public static void main(String[] args) {
   		ByteBuffer bytebuffer=ByteBuffer.allocate(1024);
   		System.out.println(bytebuffer.capacity());
 	}
}

• ③ByteBuffer put(byte b)：将字节类型数据写入当前位置的缓冲区，然后position+1，位置从0开始

public class Test {
 	public static void main(String[] args) {
   		ByteBuffer bytebuffer=ByteBuffer.allocate(1024);
   		byte a=3;
   		bytebuffer.put(a);
 	}
}

• ④byte[] array() ：将ByteBuffer类型的数据转为byte数组

public class Test {
 	public static void main(String[] args) {
   		ByteBuffer bytebuffer=ByteBuffer.allocate(1024);
   		byte a=3;
   		bytebuffer.put(a);
   		byte[] bbuf=bytebuffer.array();
 	}
}

• ⑤int position()：返回缓冲区当前位置，实际上直接将position成员属性值返回。

public class Test {
 	public static void main(String[] args) {
   		ByteBuffer bytebuffer=ByteBuffer.allocate(1024);
   		System.out.println(bytebuffer.position());//0
   		byte a=3;
   		bytebuffer.put(a);
   		System.out.println(bytebuffer.position());//1
 	}
}

• ⑥Buffer flip() ：翻转缓冲区，将当前position值赋值给limit，并将position置零；这个方法主要防止在最后一次输出时，如果缓存区并未装满，则将position值赋值给limit即为当前缓冲区内数据量，一般搭配hasRemaining方法使用。如果没有limit属性而直接使用capacity，则会输出冗余数据。
  

public class Test {
 	public static void main(String[] args) {
   		ByteBuffer bytebuffer=ByteBuffer.allocate(1024);
   		bytebuffer.position();//0
  	 	byte a=3;
   		bytebuffer.put(a);
   		bytebuffer.position();//1
   		bytebuffer.flip();
   		bytebuffer.position();//0
 	}
}

• ⑦byte get()读取缓冲区当前位置的字节，然后当前位置+1

public class Test {
 	public static void main(String[] args) {
   		ByteBuffer bytebuffer=ByteBuffer.allocate(1024);
   		bytebuffer.position();
   		byte a=3;
   		bytebuffer.put(a);
  		bytebuffer.position();//1
   		bytebuffer. flip();
   		bytebuffer.position();//0
   		bytebuffer.get();
   		bytebuffer.position();//1
 	}
}

• ⑧boolean hasRemaining()：在释放缓冲区时告诉您是否已经达到缓冲区的上界

public class Test {
 	public static void main(String[] args) {
  		ByteBuffer bytebuffer=ByteBuffer.allocate(1024);
  		System.out.println(bytebuffer.position());//0
  		byte a=3;
  		bytebuffer.put(a);
  		System.out.println(bytebuffer.position());//1
  		System.out.println(bytebuffer.hasRemaining());//true
  		bytebuffer.flip();
  		bytebuffer.get();
  		System.out.println(bytebuffer.position());//1
  		System.out.println(bytebuffer.hasRemaining());//false
 	}
}

Channal

Channel是一个接口，该接口类型变量指向的对象代表一个数据传输通道，Channel对象是面向缓冲区的：数据总是从通道读取到缓冲区（Buffer类型对象），或从缓冲区（Buffer类型对象）写入到通道中

Channel接口主要实现类如下:

①FileChannel：从文件中读写数据。
②DatagramChannel：通过UDP读写网络中的数据。
③SocketChannel：通过TCP读写网络中的数据。
④ServerSocketChannel：可以监听新进来的TCP连接，像Web服务器那样，对每一个新进来的连接都会创建一个SocketChannel。

public class Test{
	public static void main(String[] args) {
  		try {
   			FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("D:\\timg.jpg");
   			FileChannel inputChannal = fileInputStream.getChannel();
   
   			FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("D:\\hh.jpg");
   			FileChannel outputChannal = fileOutputStream.getChannel();
   
   			ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
   			while((inputChannal.read(buffer))!=-1) {
    				buffer.flip();
    				outputChannal.write(buffer);
    				buffer.clear();
   			}
  		} catch (Exception e) {
   			e.printStackTrace();
  		}
 	}
}