本文主要是介绍Java 学习之路 之 NIO（七十），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
前面介绍 BufferedReader 时提到它的一个特征——当 BufferedReader 读取输入流中的数据时，如果没有读到有效数据，程序将在此处阻塞该线程的执行（使用 InputStream 的 read() 方法从流中读取数据时，如果数据源中没有数据，它也会阻塞该线程），也就是前面允绍的输入流、输出流都是阻塞式的输入、输出。不仅如此，传统的输入流、输出流都是通过字节的移动来处理的（即使我们不直接去处理字节流，但底层的实现还是依赖于字节处理），也就是说，面向流的输入/输出系统一次只能处理一个字节，因此面向流的输入/输出系统通常效率不高。
从 JDK l.4 开始，Java 提供了一系列改进的输入/输出处理的新功能，这些功能被统称为新 IO（New IO，简称 NIO），新增了许多用于处理输入/输出的类，这些类都被放在 java.nio 包以及子包下，并且对原 java.io 包中的很多类都以 NIO 为基础进行了改写，新增了满足 NIO 的功能。
1，Java 新 IO 概述
新 IO 和传统的 IO 有相同的目的，都是用于进行输入/输出，但新 IO 使用了不同的方式未处理输入/输出，新 IO 采用内存映射文件的方式来处理输入/输出，新 IO 将文件或文件的一段区域映射到内存中，这样就可以像访问内存一样来访问文件了（这种方式模拟了操作系统上的虚拟内存的概念），通过这种方式来进行输入/输出比传统的输入/输出要快得多。
Java 中与新 IO 相关的包如下
java.nio包：主要包含各种与 Buffer 相关的类。
java.nio.channels 包：主要包含与 Channel 和 Selector 相关的类。
java.nio.charset 包：主要包含与字符集相关的类。
java.nio.channels.spi 包：主要包含与 Channel 相关的服务提供者编程接口。
java.nio.charset.spi包：包含与字符集相关的服务提供者编程接口。
Channel（通道）和 Buffer（缓冲）是新 IO 中的两个核心对象，Channel 是对传统的输入/输出系统的模拟，在新 IO 系统中所有的数据都需要通过通道传输；Channel 与传统的 InputStream、OutputStream 最大的区别在于它提供了一个 map() 方法，通过该 map() 方法可以直接将 “一块数据” 映射到内存中。如果说传统的输入/输出系统是面向流的处理，则新 IO 则是面向块的处理。
Buffer 可以被理解成一个容器，它的本质是一个数组，发送到 Channel 中的所有对象都必须首先放到 Buffer 中，而从 Channel 中读取的数据也必须先放到 Buffer 中。此处的 Buffer 有点类似于前面介绍的 “竹筒”，但该 Buffer 既可以像 “竹筒” 那样一次次去 Channel 中取水，也允许使用 Channel 直接将文件的某块数据映射成 Buffer。
除了 Channel 和 Buffer 之外，新 IO 还提供了用于将 Unicode 字符串映射成字节序列以及逆映射操作的 Charset 类，也提供了用于支持非阻塞式输入/输出的 Selector 类。
2，使用 Buffer
从内部结构上来看，Buffer 就像一个数组，它可以保存多个类型相同的数据。Buffer 是一个抽象类，其最常用的子类是 ByteBuffer，它可以在底层字节数组上进行 get/set 操作。除了 ByteBuffer 之外，对应于其他基本数据类型（boolean 除外）都有相应的 Buffer 类：CharBuffer、ShortBuffer、lntBuffer、LongBuffer、FloatBuffer、DoubleBuffer。
上面面这些 Buffer 类：除了 ByteBuffer 之外，它们都采用相同或相似的方法来管理数据，只是各自管理的数据类型不同而已。这些 Buffer 类都没有提供构造器，通过使用如下方法来得到第一个 Buffer 对象。
static XxxBuffer allocate(int capacity)：创建一个容最为 capacity 的 XxxBufler 对象。
但实际使用较多的是 ByteBuffer 和 CharBuffer，其他 Buffer 子类则较少用到。其中 ByteBuffer 类还有一个子类：MappedByteBuffer，它用于表示 CIannel 将磁盘文件的部分或全部内容映射到内存中后得到的结果，通常 MappedByteBuffer 对象由 Channel 的 map() 方法返回。
在 Buffer 中有 3 个重要的概念：容量（capacity）、界限（limit）和位置（position）。
容量（capacity）：缓冲区的容量（capacity）表示该 Buffer 的最大数据容量，即最多可以存储多少数据。缓冲区的容量不可能为负值，创建后不能改变。
界限（limit）：第一个不应该被读出或者写入的缓冲区位置索引。也就是说，位于 limit 后的数据既不可被读，也不可被写。
位置（position）：用于指明下一个可以被读出的或者写入的缓冲区位置索引（类似于 IO 流中的记录指针）。当使用 Buffer 从 Channel 中读取数据时，position 的值恰好等于已经读到了多少数据。当刚刚新建一个 Buffer 对象时，其 position 为 0；如果从 Channel 中读取了 2 个数据到该 Buffer 中，则 position 为 2，指向 Buffer 中第 3 个（第 1 个位置的索引为0）位置。
除此之外，Buffer 里还支持一个可选的标记（mark，类似于传统 IO 流中的 mark），Buffer 允许直接将 position 定位到该 mark 处。这些值满足如下关系：
0<= mark <= position <= limit <= capacity图 15.16 显示了某个 Buffer 读入了一些数据后的示意图。
Buffer 的主要作用就是装入数据，然后输出数据（其作用类似于前面介绍的取水的 “竹简”），开始时 Buffer 的 position 为 0，limit 为 capacity，程序可通过 put() 方法向 Buffer 中放入一些数据（或者从 Channel 中获取一些数据），每放入一些数据，Buffer 的 position 相应地向后移动一些位置。
当 Buffer 装入数据结束后，调用 Buffer 的 flip() 方法，该方法将 limit 设置为 position 所在位置，并将 position 设为 0，这就使得 Buffer 的读写指针又移到了开始位置。也就是说，Buffer 调用 flip() 方法之后．Buffer 为输出数据做好准备；当 Buffer 输出数据结束后，Buffer 调用 clear() 方法，clear() 方法不是清空 Buffer 的数据，它仅仅将 position 量为 0，将 limit 置为 capacity，这样为再次向 Buffer 中装入数据做好准备。
Buffer 中包含两个重要的方法，即 flip() 和 clear()，flip() 为从 Buffer 中取出数据做好准备，而 clear()
这篇关于Java 学习之路 之 NIO（七十）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
