java I/O和NI/O 详解_java.noblockingio-CSDN博客

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本文详细介绍了Java的I/O系统，包括字符流、字节流及其超类结构，深入讲解了FileInputStream和FileOutputStream的使用。接着，文章转向Java NIO，探讨了Channels、Buffers、Selectors和非阻塞IO的特点与应用场景，对比了NIO与传统IO的区别，并介绍了BIO、NIO和AIO的异同。最后，文章简要提及了socket在I/O中的作用。

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Java NIO: Channels and Buffers

Java NIO: Non-blocking IO

Java NIO vs. IO

Stream Oriented vs. Buffer Oriented

Blocking vs. Non-blocking IO

Selectors

NIO和IO总结

BIO，NIO和AIO

I/O概述

在jdk源码中，I/O是一个单独的包。I代表的是input输入，O代表的是output输出。java I/O就是指的java在输入输出上的技术。

一个程序针对一个信息源(如一个文件file,内存memory，一个端口socket)打开一个流，并且按照顺序的读取信息.如下图所示:

与读相似，一个程序也可以通过打开一个流并且按照顺序的写信息，来发送信息到一个外部的目的地去，如下所示：

一个流被定义为一个数据序列。输入流用于从源读取数据，输出流用于向目标写数据。无论数据来自何处或去往何处，也不论其类型如何，用于顺序读取和写入数据的算法基本相同：

Reading	Writing
`open a stream while more information read information close the stream`	`open a stream while more information write information close the stream`

java.io包包含一组流类，这些流类支持这些用于读取和写入的算法。要使用这些类，程序需要导入Java.io。流类根据其操作的数据类型（字符或字节）分为两个类层次结构：Character Streams字符流，Byte Streams字节流。

字符流

Reader和Writer是java.io中字符流的抽象超类。Reader为读取读取16位字符的流提供了API和部分实现，而Writer为写入器(写入16位字符的流)提供API和部分实现。Reader和Writer的子类实现专用流，并被分成两类：从数据接收器读取或写入数据接收器（在下面的图中以灰色显示）和执行某种处理（以白色显示）的那些类：

大多数程序应该使用readers和writers来读和写文本信息。原因是它们可以处理Unicode字符集中的任何字符，而字节流仅限于ISO-Latin-1 8位字节。

字节流

为了读写8位字节，程序应该使用字节流、InputStream和OutputStream的后代。InputStream和OutputStream为输入流（读取8位字节的流）和输出流（写入8位字节的流）提供API和部分实现。这些流通常用于读取和写入二进制数据，例如图像和声音。对象流序列化中使用了两个字节流类ObjectInputStream 和ObjectOutputStream流。这些类在对象序列化中被覆盖。

与Reader和Writer一样，InputStream和OutputStream的子类提供了专门的I/O功能，可以分为两类，如下面的类层次图所示：数据汇流（灰色）和数据处理流(白色):

下图是一个描述输入流和输出流的类层次图:

理解I/O超类结构

Reader和InputStream定义了类似的API，但对于不同的数据类型。例如，Reader包含读取字符和字符数组的方法：

int read()
int read(char cbuf[])
int read(char cbuf[], int offset, int length)

InputStream 定义了相同的方法，但用于读取字节和字节数组：

int read()
int read(byte cbuf[])
int read(byte cbuf[], int offset, int length)

此外，Reader和InputStream都提供了用于标记流中的位置、跳过输入和重置当前位置的方法。

Writer和OutputStream 同样是类似的的。Writer定义了用于书写字符和字符数组的方法

int write(int c)
int write(char cbuf[])
int write(char cbuf[], int offset, int length)

OutputStream流定义了相同的方法，但对于字节：

int write(int c)
int write(byte cbuf[])
int write(byte cbuf[], int offset, int length)

所有流，读取器readers、写入器writers、输入流input streams和输出流output streams——都是在创建时自动打开的。可以通过调用它的关闭方法显式关闭任何流。或者垃圾收集器可以隐式关闭它，这是在不再引用对象时发生的(由垃圾收集器调用处理)。

FileInputStream详解

该流用于从文件读取数据，它的对象可以用关键字 new 来创建。

有多种构造方法可用来创建对象

可以使用字符串类型的文件名来创建一个输入流对象来读取文件

InputStream f = new FileInputStream("C:/java/hello");

也可以使用一个文件对象来创建一个输入流对象来读取文件。我们首先得使用 File() 方法来创建一个文件对象：

File f = new File("C:/java/hello");
InputStream out = new FileInputStream(f);

创建了InputStream对象，就可以使用下面的方法来读取流或者进行其他的流操作：

public void close() throws IOException{}	关闭此文件输入流并释放与此流有关的所有系统资源。抛出IOException异常。
protected void finalize()throws IOException {}	这个方法清除与该文件的连接。确保在不再引用文件输入流时调用其 close 方法。抛出IOException异常。
public int read(int r)throws IOException{}	这个方法从 InputStream 对象读取指定字节的数据。返回为整数值。返回下一字节数据，如果已经到结尾则返回-1。
public int read(byte[] r) throws IOException{}	这个方法从输入流读取r.length长度的字节。返回读取的字节数。如果是文件结尾则返回-1。
public int available() throws IOException{}	返回下一次对此输入流调用的方法可以不受阻塞地从此输入流读取的字节数。返回一个整数值。