JavaIO流与NIO

IO？NIO？

IO

按照流的流向分的话，可以分为输入流和输出流。

按照操作单元规划分的话，可以划分字节流和字符流。

按照流的角色划分的话，可以划分位字节流和处理流。

处理流的概念就是：增强基本流的功能（字节流和字符流）

Java IO 涉及的有40多个类，但是都是从4个抽象类基类中派生出来的。

扩展

AutoCloseable 接口

一个实现方法close();

一个对象在关闭之前可能会持有资源，如果close()方法处在try退出带有with-resource快时，将会在退出前，将调用AutoCloseable接口的close()方法。

幂等性 对于同一操作，无论一次还是多次，产生的效果和结果都是一样的，不会因为次数而变化。

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IO

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graph LR
  IO --> A(Reader-字符读取)
  IO --> A2(Writer-字符写出)
  IO --> A3(InputStream-字节读取)
  IO --> A4(OutputStream-字节写出)

NIO

Java1.4引进

Buffer 是什么？

Buffer是一个容器，它包含数据的存储区（字节流和字符流），并提供操作这些数据的方法。

Buffer的几个核心概念

存储数据 是通道（Channel）的最大帮手。存储通道获取的数据，写入通道的数据。（**

位置(Position) Buffer中的数据当前位置，读和写都是相对于这个位置 进行，读数据位置会往前，写数据也会往前，读完数据不会删除，写数据会覆盖旧数据 比如我clear后，位置变为0。表示没有数据可以读，或者写入的意思。下次读取返回将会是-1.

读取数据 位置（Position）会往前走，走到缓冲区的limit。

进入缓冲区 

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        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
//读取通道的文件
fileChannel.read(byteBuffer);
//进入缓存前  position为 9 limit为1024
byteBuffer.flip()//比如有9个数据进去 
              //进入缓存后 Postion为0 limit为9 
              while(byteBuffer.hasRemaining()){
               //只要没走到 9 则一直走
                  System.out.print((char) byteBuffer.get());
              }
byteBuffer.clear();//位置变为0，limit变为1024;虽然数据不会删除，但是已经读不到了，只能被写后覆盖数据。

写入“hello nio”文本

读取文本内容输出为

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import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.StandardOpenOption;

public class NIO {
    public static void main(String[] args) {
        String content = "hello nio";
        Path path = Path.of("nio.txt");

        //写入文件
        try (FileChannel open = FileChannel.open(path, StandardOpenOption.CREATE,StandardOpenOption.WRITE))
        {
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
            buffer.clear();
            buffer.put(content.getBytes());
            buffer.flip();
            open.write(buffer);
        }catch (Exception ex){
            ex.printStackTrace();
        }

        //读入文件
        try (FileChannel fileChannel = FileChannel.open(path,StandardOpenOption.READ)){
            ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
            int byteReader  = fileChannel.read(byteBuffer);
            while(byteReader != - 1){
                byteBuffer.flip();
                while (byteBuffer.hasRemaining()){
                    System.out.print((char) byteBuffer.get());
                }
                byteBuffer.clear();
                byteReader = fileChannel.read(byteBuffer);
            }
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

总结

  • Java IO：
    • 阻塞 I/O
    • 面向流
    • 使用简单，但在高并发场景下性能较差
  • Java NIO：
    • 非阻塞 I/O
    • 使用缓冲区和通道
    • 支持选择器，适合高并发场景
    • 提供更高效的数据处理能力