Java NIO 第一章节

Java NIO 由以下几个核心部分组成：ChannelsBuffersSelectors虽然Java NIO 中除此之外还有很多类和组件，但在我看来，Channel，Buffer 和 Selector 构成了核心的API。其它组件，如Pipe和FileLock，只不过是与三个核心组件共同使用的工具类。因此，在概述中我将集中在这三个组件上。其它组件会在单独的章节中讲到。

Channel 和 Buffer

基本上，所有的 IO 在NIO 中都从一个Channel 开始。Channel 有点象流。 数据可以从Channel读到Buffer中，也可以从Buffer 写到Channel中。这里有个图示：Channel和Buffer有好几种类型。下面是JAVA NIO中的一些主要Channel的实现：FileChannelDatagramChannelSocketChannelServerSocketChannel正如你所看到的，这些通道涵盖了UDP 和 TCP 网络IO，以及文件IO。与这些类一起的有一些有趣的接口，但为简单起见，我尽量在概述中不提到它们。本教程其它章节与它们相关的地方我会进行解释。以下是Java NIO里关键的Buffer实现：ByteBufferCharBufferDoubleBufferFloatBufferIntBufferLongBufferShortBuffer这些Buffer覆盖了你能通过IO发送的基本数据类型：byte, short, int, long, float, double 和 char。Java NIO 还有个 MappedByteBuffer，用于表示内存映射文件， 我也不打算在概述中说明。

Selector

Selector允许单线程处理多个 Channel。如果你的应用打开了多个连接（通道），但每个连接的流量都很低，使用Selector就会很方便。例如，在一个聊天服务器中。这是在一个单线程中使用一个Selector处理3个Channel的图示：要使用Selector，得向Selector注册Channel，然后调用它的select()方法。这个方法会一直阻塞到某个注册的通道有事件就绪。一旦这个方法返回，线程就可以处理这些事件，事件的例子有如新连接进来，数据接收等。2. channelJava NIO的通道类似流，但又有些不同：既可以从通道中读取数据，又可以写数据到通道。但流的读写通常是单向的。通道可以异步地读写。通道中的数据总是要先读到一个Buffer，或者总是要从一个Buffer中写入。正如上面所说，从通道读取数据到缓冲区，从缓冲区写入数据到通道。如下图所示：

Channel的实现

这些是Java NIO中最重要的通道的实现：FileChannelDatagramChannelSocketChannelServerSocketChannelFileChannel 从文件中读写数据。DatagramChannel 能通过UDP读写网络中的数据。SocketChannel 能通过TCP读写网络中的数据。ServerSocketChannel可以监听新进来的TCP连接，像Web服务器那样。对每一个新进来的连接都会创建一个SocketChannel。

基本的 Channel 示例

下面是一个使用FileChannel读取数据到Buffer中的示例：

RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("data/nio-data.txt", "rw");
FileChannel inChannel = aFile.getChannel();

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);

int bytesRead = inChannel.read(buf);
while (bytesRead != -1) {

System.out.println("Read " + bytesRead);
buf.flip();

while(buf.hasRemaining()){
System.out.print((char) buf.get());
}

buf.clear();
bytesRead = inChannel.read(buf);
}
aFile.close();

<span style="color: rgb(102, 102, 102); font-size: 14px; line-height: 35px;">注意 buf.flip() 的调用，首先读取数据到Buffer，然后反转Buffer,接着再从Buffer中读取数据。下一节会深入讲解Buffer的更多细节。</span>