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2022-11-06
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title: Java NIO 快速入门(buffer缓冲区、Channel管道、Selector选择器) shortTitle: Java NIO快速入门 category: - Java核心 tag: - Java NIO description: Java程序员进阶之路，小白的零基础Java教程，Java NIO 快速入门(buffer缓冲区、Channel管道、Selector选择器) head: - - meta - name: keywords

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首先我们来看看IO和NIO的区别：

可简单认为：IO是面向流的处理，NIO是面向块(缓冲区)的处理
面向流的I/O 系统一次一个字节地处理数据。
一个面向块(缓冲区)的I/O系统以块的形式处理数据。

NIO主要有三个核心部分组成：

buffer缓冲区
Channel管道
Selector选择器

buffer缓冲区和Channel管道

在NIO中并不是以流的方式来处理数据的，而是以buffer缓冲区和Channel管道配合使用来处理数据。

简单理解一下：

Channel管道比作成铁路，buffer缓冲区比作成火车(运载着货物)

而我们的NIO就是通过Channel管道运输着存储数据的Buffer缓冲区的来实现数据的处理！

要时刻记住：Channel不与数据打交道，它只负责运输数据。与数据打交道的是Buffer缓冲区
Channel–>运输
Buffer–>数据

相对于传统IO而言，流是单向的。对于NIO而言，有了Channel管道这个概念，我们的读写都是双向的(铁路上的火车能从广州去北京、自然就能从北京返还到广州)！

buffer缓冲区核心要点

我们来看看Buffer缓冲区有什么值得我们注意的地方。

Buffer是缓冲区的抽象类：

其中ByteBuffer是用得最多的实现类(在管道中读写字节数据)。

拿到一个缓冲区我们往往会做什么？很简单，就是读取缓冲区的数据/写数据到缓冲区中。所以，缓冲区的核心方法就是:

put()
get()

Buffer类维护了4个核心变量属性来提供关于其所包含的数组的信息。它们是：

容量Capacity
缓冲区能够容纳的数据元素的最大数量。容量在缓冲区创建时被设定，并且永远不能被改变。(不能被改变的原因也很简单，底层是数组嘛)
上界Limit
缓冲区里的数据的总数，代表了当前缓冲区中一共有多少数据。
位置Position
下一个要被读或写的元素的位置。Position会自动由相应的 get( )和 put( )函数更新。
标记Mark
一个备忘位置。用于记录上一次读写的位置。

buffer代码演示

首先展示一下是如何创建缓冲区的，核心变量的值是怎么变化的。

public static void main(String[] args) {

        // 创建一个缓冲区         
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);

        // 看一下初始时4个核心变量的值         
        System.out.println("初始时-->limit--->"+byteBuffer.limit());
        System.out.println("初始时-->position--->"+byteBuffer.position());
        System.out.println("初始时-->capacity--->"+byteBuffer.capacity());
        System.out.println("初始时-->mark--->" + byteBuffer.mark());

        System.out.println("--------------------------------------");

        // 添加一些数据到缓冲区中         
        String s = "沉默王二";
        byteBuffer.put(s.getBytes());

        // 看一下初始时4个核心变量的值         
        System.out.println("put完之后-->limit--->"+byteBuffer.limit());
        System.out.println("put完之后-->position--->"+byteBuffer.position());
        System.out.println("put完之后-->capacity--->"+byteBuffer.capacity());
        System.out.println("put完之后-->mark--->" + byteBuffer.mark());
    }

运行结果：

现在我想要从缓存区拿数据，怎么拿呀？？NIO给了我们一个flip()方法。这个方法可以改动position和limit的位置！

还是上面的代码，我们flip()一下后，再看看4个核心属性的值会发生什么变化：

很明显的是：

limit变成了position的位置了
而position变成了0

看到这里的同学可能就会想到了：当调用完filp()时：limit是限制读到哪里，而position是从哪里读

一般我们称filp()为“切换成读模式”

每当要从缓存区的时候读取数据时，就调用filp()“切换成读模式”。

切换成读模式之后，我们就可以读取缓冲区的数据了：

// 创建一个limit()大小的字节数组(因为就只有limit这么多个数据可读)  
byte[] bytes = new byte[byteBuffer.limit()];

// 将读取的数据装进我们的字节数组中         
byteBuffer.get(bytes);

// 输出数据         
System.out.println(new String(bytes, 0, bytes.length));

随后输出一下核心变量的值看看：

读完我们还想写数据到缓冲区，那就使用clear()函数，这个函数会“清空”缓冲区：

数据没有真正被清空，只是被遗忘掉了

FileChannel通道核心要点

Channel通道只负责传输数据、不直接操作数据的。操作数据都是通过Buffer缓冲区来进行操作！

// 1. 通过本地IO的方式来获取通道         
FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("F:\\3yBlog\\JavaEE常用框架\\Elasticsearch就是这么简单.md");

// 得到文件的输入通道         
FileChannel inchannel = fileInputStream.getChannel();

// 2. jdk1.7后通过静态方法.open()获取通道         
FileChannel.open(Paths.get("F:\\3yBlog\\JavaEE常用框架\\Elasticsearch就是这么简单2.md"), StandardOpenOption.WRITE);

使用FileChannel配合缓冲区实现文件复制的功能：