java编程入门零基础 (java nio)

Channel（通道）

Java NIO的通道类似流，但又有些不同：

既可以从通道中读取数据，又可以写数据到通道。但流的读写通常是单向的。 通道可以异步地读写。

通道中的数据总是要先读到一个Buffer，或者总是要从一个Buffer中写入。

Channel的实现

这些是Java NIO中最重要的通道的实现：

• FileChannel: 从文件中读写数据。
• DatagramChannel : 能通过UDP读写网络中的数据。
• SocketChannel: 能通过TCP读写网络中的数据。
• ServerSocketChannel :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。

Buffer(缓冲区)

缓冲区本质上是一块可以写入数据，然后可以从中读取数据的内存。这块内存被包装成NIO Buffer对象，并提供了一组方法，用来方便的访问该块内存。

Buffer(缓冲区)的主要属性

属性功能capacity容量position缓冲区当前位置指针，最大可为capacity – 1limit缓冲区最大读取和写入限制

buffer属性示意图：

上图展示了写模式和读模式下，以上属性的示意图，写模式下，limit和capacity是一样的，这表示你能写入的最大容量数据，读模式下，limit会和position一样，表示你能读到写入的全部数据。

Buffer(缓冲区)的主要分类

• ByteBuffer
• MappedByteBuffer
• CharBuffer
• DoubleBuffer
• FloatBuffer
• IntBuffer
• LongBuffer
• ShortBuffer

其实以上基本上为了接收不同的数据类型而对应的，只有一个特殊的MappedByteBuffer，本次先不学习它，后续再去了解它。

五、实战

我们主要以理解上面介绍的概念为目的实现一个简单的NIO编程，读取文件夹内的文件，然后输出到控制台。

1. public
3. static
5. void
6. testNio
7. (){
9. try
11. {
13. RandomAccessFile
14. rdf
15. =
16. new
18. RandomAccessFile
19. (
20. "E:\\nio\\niotest.txt"
21. ,
22. "rw"
23. );
25. //利用channel中的FileChannel来实现文件的读取
27. FileChannel
28. inChannel
29. =
30. rdf
31. .
32. getChannel
33. ();
36. //设置缓冲区容量为10
38. ByteBuffer
39. buf
40. =
42. ByteBuffer
43. .
44. allocate
45. (
46. 10
47. );
49. //从通道中读取数据到缓冲区，返回读取的字节数量
51. int
52. byteRead
53. =
54. inChannel
55. .
56. read
57. (
58. buf
59. );
61. //数量为-1表示读取完毕。
63. while
65. (
66. byteRead
67. !=-
68. 1
69. ){
71. //切换模式为读模式，其实就是把postion位置设置为0，可以从0开始读取
72. buf
73. .
74. flip
75. ();
77. //如果缓冲区还有数据
79. while
81. (
82. buf
83. .
84. hasRemaining
85. ()){
87. //输出一个字符
89. System
90. .
91. out
92. .
93. print
94. ((
95. char
96. )
97. buf
98. .
99. get
100. ());
102. }
104. //数据读完后清空缓冲区
105. buf
106. .
107. clear
108. ();
110. //继续把通道内剩余数据写入缓冲区
111. byteRead
112. =
113. inChannel
114. .
115. read
116. (
117. buf
118. );
120. }
122. //关闭通道
123. rdf
124. .
125. close
126. ();
128. }
130. catch
132. (
133. FileNotFoundException
134. e
135. )
137. {
138. e
139. .
140. printStackTrace
141. ();
143. }
145. catch
147. (
148. IOException
149. e
150. )
152. {
153. e
154. .
155. printStackTrace
156. ();
158. }
160. }

在磁盘中niotest.txt的内容是hello world,我们看看运行结果是不是hello world。

结果和预期一样，我们完成了NIO编程输出磁盘文件内容，其实上面代码中，我第一印象有疑问的地方就是 buf.flip(),其他只要用过IO的应该都能理解，既然不能理解我们就先调试下，注释掉该段内容，看看输出结果如何。

注释掉 buf.flip() 后，输出结果果真不对了，那究竟是为啥呢？

上图是第一个循环，我们可以看到缓冲区的position=10，limit=10，cap=10。调用 buf.hasRemaining()

为false，所以buffer第一次没有输出任何东西。看看第二次循环

其实这整个循环可以解析步骤如下：

• buffer读取了10字节内容，内容就是：hello worl。
• buf.hasRemaining() 判断为false,直接清空buffer（直接把position复位为0，可以直接覆盖内容），读取剩下内容。
• 最后只剩下一个字符 d 读取，这个时候读取完后，buffer内容如下：dello worl。
• 最后输出因为从postion=1位置输出，所以输出：ello worl。

根据以上解析，我们发现注释了buf.flip()后，position位置写入是什么位置，读出就是什么位置，所以，该方法应该就是把position赋值为0，从开始读取。解读源码也证实了我的猜想，源码如下：

1. public
3. final
5. Buffer
6. flip
7. ()
9. {
10. limit
11. =
12. position
13. ;
14. position
15. =
17. 0
18. ;
19. mark
20. =
22. -
23. 1
24. ;
26. return
28. this
29. ;
31. }

推荐阅读

• 【JVM】类加载、连接和初始化过程
• 2018全套学习视频资源已经整理好了！免费分享！
• 【资源分享】Docker核心技术视频教程
• 【资源分享】蚂蚁课堂2期无加密-Java视频教程
• Java日志体系详细总结
• 【资源分享】Spring Cloud微服务实战视频课程
• 并发编程之ThreadLocal关键字
• 详解BlockingQueue
• Springmvc源码解析总结
• myBatis 体系结构源码解读

微信：Yuanping1510

本公众号会不定期给大家发福利，包括学习资源等，敬请期待吧！

推送内容如果现在工作用不上，可以先转发朋友圈或收藏，用的时候方便找。

另外欢迎关注公众号或添加微信好友，互相学习交流。