前言

非阻塞IO，也被稱之為新IO，它重新定義了一些概念。

1.緩沖buffer

2.通道 channel

3.通道選擇器

BIO 阻塞IO，幾乎所有的java程序員都會(huì)的字節(jié)流，字符流，輸入流，輸出流等分類就是針對(duì)BIO而言的。我們?cè)谑褂肂IO的時(shí)候都是建立基本的節(jié)點(diǎn)流然后用過(guò)濾流進(jìn)行包裝。

不同于BIO，NIO所有的IO操作都是通過(guò)通道讀寫buffer完成的。數(shù)據(jù)總是從通道讀取到緩沖區(qū)中，或者從緩沖區(qū)寫入到通道中。

通道

NIO的通道類似流，但是有所不同。

1.既可以從通道中讀取數(shù)據(jù)，又可以寫數(shù)據(jù)到通道。而流的讀寫通常是單向的

2.通道就是類似與高速路，數(shù)據(jù)通過(guò)buffer傳遞。通道負(fù)責(zé)從buffer中讀，或者寫入buffer

3.通道可以異步讀寫

• FileChannel 從文件中讀寫數(shù)據(jù)
• DatagramChannel 能通過(guò)UDP讀寫網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)
• SocketChannel 能通過(guò)TCP讀寫網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)
• ServerSocketChannel可以監(jiān)聽新進(jìn)來(lái)的TCP連接，像Web服務(wù)器那樣。對(duì)每一個(gè)新進(jìn)來(lái)的連接都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)SocketChannel
  

Buffer

Buffer 用來(lái)緩存數(shù)據(jù)，NIO中所有的操作都是基于緩沖區(qū)繼續(xù)操作的，所有的讀寫操作都是通過(guò)緩存區(qū)來(lái)進(jìn)行完成。緩沖區(qū)本質(zhì)上是一塊可以寫入數(shù)據(jù)，然后可以從中讀取數(shù)據(jù)的內(nèi)存。這塊內(nèi)存被包裝成NIO Buffer對(duì)象，并提供了一組方法，用來(lái)方便的訪問(wèn)該塊內(nèi)存。

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

緩沖區(qū)基本屬性

• 容量 (capacity)：表示 Buffer 最大數(shù)據(jù)容量，緩沖區(qū)容量不能為負(fù)，并且創(chuàng)建后不能更改。
• 限制 (limit)
• 位置 (position)

position和limit的含義取決于Buffer處在讀模式還是寫模式。不管Buffer處在什么模式，capacity都代表容量。

Buffer有一個(gè)固定的大小值，叫“capacity”。一旦Buffer滿了，需要將其清空（通過(guò)讀數(shù)據(jù)或者清除數(shù)據(jù)）才能繼續(xù)寫數(shù)據(jù)往里寫數(shù)據(jù)。

寫模式

當(dāng)你寫數(shù)據(jù)到Buffer中時(shí)，position表示當(dāng)前的位置。初始的position值為0，當(dāng)一個(gè)byte、long等數(shù)據(jù)寫到Buffer后， position會(huì)向前移動(dòng)到下一個(gè)可插入數(shù)據(jù)的Buffer單元。position最大可為capacity – 1。在寫模式下，Buffer的limit表示你最多能往Buffer里寫多少數(shù)據(jù)。 寫模式下，limit等于Buffer的capacity。

讀模式

當(dāng)讀取數(shù)據(jù)時(shí)，也是從某個(gè)特定位置讀。當(dāng)將Buffer從寫模式切換到讀模式，position會(huì)被重置為0。當(dāng)從Buffer的position處讀取數(shù)據(jù)時(shí)，position向前移動(dòng)到下一個(gè)可讀的位置。當(dāng)切換Buffer到讀模式時(shí)， limit表示你最多能讀到多少數(shù)據(jù)。因此，當(dāng)切換Buffer到讀模式時(shí)，limit會(huì)被設(shè)置成寫模式下的position值。換句話說(shuō)，你能讀到之前寫入的所有數(shù)據(jù)（limit被設(shè)置成已寫數(shù)據(jù)的數(shù)量，這個(gè)值等于在寫模式下position）。

使用

使用Buffer讀寫數(shù)據(jù)一般遵循以下四個(gè)步驟：

1.寫入數(shù)據(jù)到Buffer

2.調(diào)用flip()方法

3.從Buffer中讀取數(shù)據(jù)

4.調(diào)用clear()方法或者compact()方法

當(dāng)向buffer寫入數(shù)據(jù)時(shí)，buffer會(huì)記錄下寫了多少數(shù)據(jù)。一旦要讀取數(shù)據(jù)，需要通過(guò)flip()方法將Buffer從寫模式切換到讀模式。在讀模式下，可以讀取之前寫入到buffer的所有數(shù)據(jù)。

一旦讀完了所有的數(shù)據(jù)，就需要清空緩沖區(qū)，讓它可以再次被寫入。有兩種方式能清空緩沖區(qū)：調(diào)用clear()或compact()方法。clear()方法會(huì)清空整個(gè)緩沖區(qū)。compact()方法只會(huì)清除已經(jīng)讀過(guò)的數(shù)據(jù)。任何未讀的數(shù)據(jù)都被移到緩沖區(qū)的起始處，新寫入的數(shù)據(jù)將放到緩沖區(qū)未讀數(shù)據(jù)的后面。

使用案例如下：

import java.io.FileInputStream;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.charset.Charset;
public class TestNio {
public static void main(String[] args) throws Exception {
/*FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("E:/i.txt");
FileChannel channel = outputStream.getChannel();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap("hahahah".getBytes());
channel.write(buffer);
channel.close();*/
FileInputStream inputStream = new FileInputStream("E:/i.txt");
FileChannel channel = inputStream.getChannel();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);

while (true){
// 讀數(shù)據(jù)寫入buffer 如果讀了6個(gè)數(shù)據(jù) 那么positon limit均為6
int read = channel.read(buffer);
if(read == -1) break;
// 把position設(shè)置為0 寫操作變?yōu)樽x操作（相對(duì)與buffer而言）
buffer.flip();
// hasRemaining當(dāng) position和limit相等的時(shí)候?yàn)閒alse
while (buffer.hasRemaining()){
byte b = buffer.get();
System.out.println((char)b);
}
// clear實(shí)際上是positon 和 limit均置為0 數(shù)據(jù)實(shí)際上是未清楚的
// 讀操作變?yōu)閷懖僮鳎ㄏ鄬?duì)與buffer）
buffer.clear();
}
channel.close();
ByteBuffer wrap = new ByteBuffer.wrap("哈哈哈".getBytes());
// 編碼處理
Charset gbk = Charset.forName("GBK");
ByteBuffer encode = gbk.encode("哈哈哈");
}
}

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