Java中使用nio的核心目的是提升i/o性能，尤其適用于高并發(fā)和大數(shù)據(jù)處理。1.buffer是存儲數(shù)據(jù)的基本容器，用于讀寫channel中的數(shù)據(jù)，其關(guān)鍵屬性包括capacity、position、limit和mark；2.channel用于替代傳統(tǒng)流，支持雙向讀寫，并與buffer配合工作，常見實現(xiàn)有filechannel、socketchannel等；3.buffer與channel的協(xié)作流程為：先從channel讀取數(shù)據(jù)到buffer，調(diào)用flip()切換讀模式，再從buffer讀取數(shù)據(jù)或?qū)?shù)據(jù)寫回channel；4.實際使用時需注意buffer大小設(shè)置、flip()調(diào)用、clear()/compact()使用以及直接緩沖區(qū)的選擇。掌握這些核心要點可有效提升nio操作效率。
在Java中使用NIO（New I/O）主要是為了提升I/O操作的性能，尤其是在處理大量并發(fā)連接或者大文件讀寫時。與傳統(tǒng)的IO相比，NIO提供了非阻塞模式和更底層的操作方式，核心組件是Buffer 和 Channel。
什么是Buffer？
Buffer（緩沖區(qū)）是NIO中用于存儲數(shù)據(jù)的基本容器。所有從Channel讀取的數(shù)據(jù)都必須先放到Buffer里，而寫入Channel的數(shù)據(jù)也必須來自Buffer。
常見的Buffer類型有：ByteBuffer、CharBuffer、IntBuffer等，其中最常用的是ByteBuffer。
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Buffer的關(guān)鍵屬性：
- capacity：容量，Buffer能容納的最大數(shù)據(jù)量。
- position：當(dāng)前的位置，表示下一個要讀或?qū)懙奈恢谩?/li>
- limit：限制，表示最多可以操作多少數(shù)據(jù)（即有效數(shù)據(jù)范圍）。
- mark：標(biāo)記位置，可以在某個位置打個標(biāo)記，之后可以回到這個位置。
使用Buffer的基本流程：
- 向Buffer中寫入數(shù)據(jù)（例如通過Channel.read(buffer)）
- 調(diào)用flip()方法切換為讀模式
- 從Buffer中讀取數(shù)據(jù)
- 調(diào)用clear()或compact()清空或保留部分?jǐn)?shù)據(jù)
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024); buffer.put("Hello NIO!".getBytes()); buffer.flip(); while (buffer.hasRemaining()) { System.out.print((char) buffer.get()); }
Channel的作用是什么？
Channel類似于傳統(tǒng)IO中的流（Stream），但功能更強(qiáng)。它既可以讀也可以寫，支持異步讀寫，并且可以配合Buffer一起工作。
常見的Channel實現(xiàn)類包括：
- FileChannel：用于文件讀寫
- SocketChannel / ServerSocketChannel：用于網(wǎng)絡(luò)通信
- DatagramChannel：用于udp通信
Channel的基本用法：
以FileChannel為例，打開一個文件并讀取內(nèi)容到Buffer：
RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("test.txt", "rw"); FileChannel channel = file.getChannel(); ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024); int bytesRead = channel.read(buffer); while (bytesRead != -1) { buffer.flip(); while (buffer.hasRemaining()) { System.out.print((char) buffer.get()); } buffer.clear(); bytesRead = channel.read(buffer); } channel.close(); file.close();
Buffer和Channel如何配合使用？
簡單來說：
- 數(shù)據(jù)從Channel讀取到Buffer中
- Buffer處理完后，再寫回Channel
常見場景舉例：
- 文件復(fù)制：使用FileChannel和ByteBuffer進(jìn)行高效復(fù)制
- 網(wǎng)絡(luò)通信：使用SocketChannel發(fā)送/接收數(shù)據(jù)包
- 非阻塞IO：結(jié)合Selector監(jiān)聽多個Channel的狀態(tài)變化
注意：Buffer在讀寫之間一定要調(diào)用flip()，否則可能讀不到剛寫入的數(shù)據(jù)。
實際使用中容易忽略的細(xì)節(jié)
- Buffer的大小設(shè)置不合理：太小會導(dǎo)致頻繁讀寫，太大則浪費內(nèi)存。
- 忘記調(diào)用flip()：這是新手最容易犯的錯誤之一。
- Buffer復(fù)用問題：連續(xù)讀取Channel時記得clear()或compact()。
- 直接Buffer vs 非直接Buffer：使用allocateDirect()創(chuàng)建的Buffer效率更高，但創(chuàng)建成本也高，適合長期使用的場景。
基本上就這些。掌握好Buffer和Channel的使用，就能在Java NIO中游刃有余了。不復(fù)雜，但有些細(xì)節(jié)容易忽略，多練幾次就能熟練。
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