java nio入门学习，两个pdf

Java NIO，全称为Non-Blocking Input/Output（非阻塞输入/输出），是Java标准库提供的一种替代传统I/O模型的新技术。在Java 1.4版本中引入，NIO提供了一种全新的I/O编程方式，使得Java开发者能够更高效地处理I/O操作，特别是在处理大量并发连接时，性能提升尤为显著。本篇文章将深入探讨Java NIO的基本概念、核心组件以及实际应用。 一、Java NIO概述 传统的Java I/O基于流(Stream)和缓冲区(Buffer)的模型，是阻塞式的，即在进行读写操作时会一直等待数据准备好或全部写入完成。而NIO的核心理念在于非阻塞，它允许程序在没有数据可读或可写时继续执行其他任务，提高了程序的运行效率。 二、Java NIO核心组件 1. **通道(Channels)**：通道是数据传输的双向路径，可以用于读取和写入数据。Java NIO提供了多种类型的通道，如FileChannel、SocketChannel、DatagramChannel等，分别对应于文件、套接字和UDP通信。 2. **缓冲区(Buffers)**：缓冲区是存储数据的主要对象，所有的I/O操作都是通过缓冲区进行的。Java NIO定义了多个Buffer类，如ByteBuffer、CharBuffer、IntBuffer等，每个Buffer都有容量、位置、限制等属性，可以进行读写操作。 3. **选择器(Selectors)**：选择器用于监控多个通道的状态，当某个通道准备就绪时，选择器会返回一个包含就绪通道的集合，从而避免了轮询检查所有通道的开销。 4. **文件系统(File Systems)**：NIO提供FileChannel和FileLock用于处理文件系统操作，支持随机访问、映射到内存(MappedByteBuffer)等功能。 三、Java NIO的工作流程 1. **打开通道**：我们需要创建一个或多个通道，如打开文件、建立网络连接等。 2. **分配缓冲区**：根据需求分配合适的缓冲区，如ByteBuffer。 3. **读写操作**：通过通道与缓冲区交互进行数据传输，如从通道读取数据到缓冲区，或者从缓冲区写入数据到通道。 4. **使用选择器**：如果有多条通道需要管理，可以注册它们到选择器，然后通过选择器来监听和选择就绪的通道。 5. **处理事件**：当选择器返回就绪通道后，我们可以对这些通道进行读写操作，处理相应的事件。 四、Java NIO的实际应用 1. **高并发服务器**：NIO在开发高性能、大并发的服务器时非常有用，例如聊天服务器、游戏服务器等。 2. **文件操作**：NIO提供了高效、灵活的文件读写能力，特别是对于大数据处理，如日志分析、文件复制等。 3. **网络编程**：在网络通信中，NIO可以实现高效的客户端与服务器之间的数据传输，如HTTP、FTP服务器。 4. **多线程协作**：NIO的非阻塞特性使得多线程协作更加容易，减少线程间的上下文切换，提高整体性能。 Java NIO是Java平台中的重要组成部分，它提供了不同于传统I/O的另一种选择，尤其适用于需要处理大量并发连接或高效文件操作的场景。通过理解并掌握NIO，开发者可以编写出更高效、更灵活的Java应用程序。