15.9 NIO 15.9.1 Java新IO概述

旧IO

旧IO阻塞

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),也就是前面介绍的输入流、输出流都是阻塞式的输入、输出。

旧IO一次只能处理一个字节

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。

新IO

从JDK1.4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。

15.9.1 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使用了不同的方式来处理输入/输出。

内存映射文件方式

新IO采用内存映射文件的方式来处理输入/输出,新IO模拟了操作系统上的虚拟内存的概念: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,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。

NIO相关包

Java中与新IO相关的包如下:

新IO相关的包	描述
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简介

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简介

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

Charset和Selector简介

除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。