javanio系列

『壹』 java.nio的描述

定義作為數據容器的緩沖區，並提供其他 NIO 包的概述。
NIO API 的集中抽象為：
緩沖區，它們是數據容器；
字元集及其相關解碼器 和編碼器，
它們在位元組和 Unicode字元之間進行轉換；
各種類型的通道，它們表示到能夠執行 IO 操作的
實體的連接；以及選擇器 和選擇鍵，它們與
可橋升簡選擇信道 一起定義了多路的、無阻塞的
I/O 設施。
java.nio 包定義了緩沖區類，這些類用於所有 NIO API。java.nio.charset包中定義了字元集API，java.nio.channels包中定義了信道和選擇器 API。每個子包都具有自己的服務提供程序介面(SPI) 子包，SPI 子包的內容可用於擴展平台的默認實現或構造替代實現。
緩沖敏褲區
描述
Buffer 位置，界限和容量；
清除，反轉，重笑模繞和標記/重置
ByteBuffer Get/put，壓縮，查看；分配，包裝
MappedByteBuffer 映射到文件的位元組緩沖區
CharBuffer Get/put，壓縮；分配，包裝
DoubleBuffer ' '
FloatBuffer ' '
IntBuffer ' '
LongBuffer ' '
ShortBuffer ' '
ByteOrder 位元組順序的類型安全的枚舉

『貳』 java中IO和NIO的區別和適用場景

java.NIO包里包括三個基本的組件

lbuffer：因為NIO是基於緩沖的，所以buffer是最底層的必要類，這也是IO和NIO的根本不同，雖然stream等有buffer開頭的擴展類，但只是流的包裝類，還是從流讀到緩沖區，而NIO卻是直接讀到buffer中進行操作。

因為讀取的都是位元組，所以在操作文字時，要用charset類進行編解碼操作。

lchannel：類似於IO的stream，但是不同的是除了FileChannel，其他的channel都能以非阻塞狀態運行。FileChannel執行的是文件的操作，可以直接DMA操作內存而不依賴於CPU。其他比如socketchannel就可以在數據准備好時才進行調用。

lselector：用於分發請求到不同的channel，這樣才能確保channel不處於阻塞狀態就可以收發消息。

面向流與面向緩沖

Java NIO和IO之間第一個最大的區別是，IO是面向流的，NIO是面向緩沖區的。Java
IO面向流意味著每次從流中讀一個或多個位元組，直至讀取所有位元組，它們沒有被緩存在任何地方。此外，它不能前後移動流中的數據。如果需要前後移動從流中讀取的數據，需要先將它緩存到一個緩沖區。Java NIO的緩沖導向方法略有不同。數據讀取到一個它稍後處理的緩沖區，需要時可在緩沖區中前後移動。這就增加了處理過程中的靈活性。但是，還需要檢查是否該緩沖區中包含所有您需要處理的數據。而且，需確保當更多的數據讀入緩沖區時，不要覆蓋緩沖區里尚未處理的數據。

補充一點：NIO的buffer可以使用直接內存緩沖區，該緩沖區不在JVM中，性能會比JVM的緩沖區略好，不過會增加相應的垃圾回收的負擔，因為JVM緩沖區的性能已經足夠好，所以除非在對緩沖有特別要求的地方使用直接緩沖區，盡量使用JVM緩沖。

阻塞與非阻塞

Java IO是阻塞式的操作，當一個inputstream或outputstream在進行read（）或write（）操作時，是一直處於等待狀態的，直到有數據讀/寫入後才進行處理.而NIO是非阻塞式的,當進行讀寫操作時,只會返回當前已經准備好的數據,沒有就返回空,這樣當前線程就可以處理其他的事情,提高了資源的使用率.

與傳統IO的優勢

在老的IO包中，serverSocket和socket都是阻塞式的，因此一旦有大規模的並發行為，而每一個訪問都會開啟一個新線程。這時會有大規模的線程上下文切換操作（因為都在等待，所以資源全都被已有的線程吃掉了），這時無論是等待的線程還是正在處理的線程，響應率都會下降，並且會影響新的線程。

而NIO包中的serverSocket和socket就不是這樣，只要注冊到一個selector中，當有數據放入通道的時候，selector就會得知哪些channel就緒，這時就可以做響應的處理，這樣服務端只有一個線程就可以處理大部分情況（當然有些持續性操作，比如上傳下載一個大文件，用NIO的方式不會比IO好）。

通過兩個圖的比較，可以看出IO是直連的，每個請求都給一條線程來處理，但是NIO卻是基於反應堆（selector）來處理，直到讀寫的數據准備好後，才會通知相應的線程來進行處理。一言以蔽之：「selector不會讓channel白占資源，沒事的時候給我去睡覺。」

PS:NIO基於位元組進行傳輸，在IO時要注意decode/encode。

更具體的信息請參閱：http://blog.csdn.net/zhansong_1987/article/details/45873861

『叄』 Java NIO與IO的區別和比較

Java NIO和IO的主要區別如下：
1.NIO 的創建目的是為了讓 Java 程序員可以實現高速 I/O 而無需編寫自定義的本機代碼。NIO 將最耗時的 I/O 操作(即填充和提取緩沖區)轉移回操作系統，因而可以極大地提高速度。傳統的IO操作屬於阻塞型，嚴重影響程序的運行速度。
2,。流與塊的比較。原來的 I/O 庫(在 java.io.*中) 與 NIO 最重要的區別是數據打包和傳輸的方式。正如前面提到的，原來的 I/O 以流的方式處理數據，而 NIO 以塊的方式處理數據。
面向流 的 I/O 系統一次一個位元組地處理數據。一個輸入流產生一個位元組的數據，一個輸出流消費一個位元組的數據。為流式數據創建過濾器非常容易。鏈接幾個過濾器，以便每個過濾器只負責單個復雜處理機制的一部分，這樣也是相對簡單的。不利的一面是，面向流的 I/O 通常相當慢。
3.一個 面向塊 的 I/O 系統以塊的形式處理數據。每一個操作都在一步中產生或者消費一個數據塊。按塊處理數據比按(流式的)位元組處理數據要快得多。但是面向塊的 I/O 缺少一些面向流的 I/O 所具有的優雅性和簡單性。

『肆』 java nio 開發實例

首先了解下所謂的java nio是個什麼東西！

傳統的並發型伺服器設計是利用阻塞型網路I/O 以多線程的模式來實現的 然而由

於系統常常在進行網路讀寫時處於阻塞狀態 會大大影響系統的性能 自Java 開始引入

了NIO(新I/O) API 通過使用非阻塞型I/O 實現流暢的網路讀寫操作 為開發高性能並發

型伺服器程序提供了一個很好的解決方案 這就罩笑答是java nio

首先來看下傳統的阻塞型網路 I/O的不足

Java 平台傳統的I/O 系統都是基於Byte（位元組）和Stream（數據流）的 相應的I/O 操

作都是阻塞型的 所以伺服器程序也採用阻塞型I/O 進行數據的讀 寫操作 本文以TCP

長連接模式來討論並發型伺服器的相關設計 為了實現伺服器程序的並發性要求 系統由一

個單獨的主線程來監聽用戶發起的連接請求 一直處於阻塞狀態 當有用戶連接請求到來時

程序都會啟一個新的線程來統一處理用戶數據的讀 寫操作

這種模式的優點是簡單 實用 易管理 然而缺點也是顯而易見的 由於是為每一個客

戶端分配一個線程來處理輸入 輸出數據 其線程與客戶機的比例近似為 隨著線程

數量的不斷增加 伺服器啟動了大量的並發線程 會大大加大系統對線程的管理開銷 這將

成為吞吐量瓶頸的主要原因 其次由於底層的I/O 操作採用的同步模式 I/O 操作的阻塞管

理粒度是以服務於請求的線程為單位的 有可能大量的線程會閑置 處於盲等狀態升派 造成I/O

資源利用率不高 影響整個系統的性能

對於並發型伺服器 系統用在阻塞型I/O 等待和線程間切換的時間遠遠多於CPU 在內

存中處理數據的時間 因此傳統的阻塞型物慧I/O 已經成為制約系統性能的瓶頸 Java 版本

後推出的NIO 工具包 提供了非阻塞型I/O 的非同步輸入輸出機制 為提高系統的性能提供

了可實現的基礎機制

NIO 包及工作原理

針對傳統I/O 工作模式的不足 NIO 工具包提出了基於Buffer（緩沖區） Channel（通

道） Selector（選擇器）的新模式 Selector（選擇器） 可選擇的Channel（通道）和

SelectionKey（選擇鍵）配合起來使用 可以實現並發的非阻塞型I/O 能力

NIO 工具包的成員

Buffer（緩沖器）

Buffer 類是一個抽象類 它有 個子類分別對應於七種基本的數據類型 ByteBuffer

CharBuffer DoubleBuffer FloatBuffer IntBuffer LongBuffer 和ShortBuffer 每一個Buffer

對象相當於一個數據容器 可以把它看作內存中的一個大的數組 用來存儲和提取所有基本

類型(boolean 型除外)的數據 Buffer 類的核心是一塊內存區 可以直接對其執行與內存有關

的操作 利用操作系統特性和能力提高和改善Java 傳統I/O 的性能

Channel（通道）

Channel 被認為是NIO 工具包的一大創新點 是(Buffer)緩沖器和I/O 服務之間的通道

具有雙向性 既可以讀入也可以寫出 可以更高效的傳遞數據 我們這里主要討論

ServerSocketChannel 和SocketChannel 它們都繼承了SelectableChannel 是可選擇的通道

分別可以工作在同步和非同步兩種方式下（這里的可選擇不是指可以選擇兩種工作方式 而是

指可以有選擇的注冊自己感興趣的事件） 當通道工作在同步方式時 它的功能和編程方法

與傳統的ServerSocket Socket 對象相似 當通道工作在非同步工作方式時 進行輸入輸出處

理不必等到輸入輸出完畢才返回 並且可以將其感興趣的（如 接受操作 連接操作 讀出

操作 寫入操作）事件注冊到Selector 對象上 與Selector 對象協同工作可以更有效率的支

持和管理並發的網路套接字連接

Selector（選擇器）和SelectionKey（選擇鍵）

各類 Buffer 是數據的容器對象 各類Channel 實現在各類Buffer 與各類I/O 服務間傳輸

數據 Selector 是實現並發型非阻塞I/O 的核心 各種可選擇的通道將其感興趣的事件注冊

到Selector 對象上 Selector 在一個循環中不斷輪循監視這各些注冊在其上的Socket 通道

SelectionKey 類則封裝了SelectableChannel 對象在Selector 中的注冊信息 當Selector 監測

到在某個注冊的SelectableChannel 上發生了感興趣的事件時 自動激活產生一個SelectionKey

對象 在這個對象中記錄了哪一個SelectableChannel 上發生了哪種事件 通過對被激活的

SelectionKey 的分析 外界可以知道每個SelectableChannel 發生的具體事件類型 進行相應的

處理

NIO 工作原理

通過上面的討論 我們可以看出在並發型伺服器程序中使用NIO 實際上是通過網路事

件驅動模型實現的 我們應用Select 機制 不用為每一個客戶端連接新啟線程處理 而是將

其注冊到特定的Selector 對象上 這就可以在單線程中利用Selector 對象管理大量並發的網

絡連接 更好的利用了系統資源 採用非阻塞I/O 的通信方式 不要求阻塞等待I/O 操作完

成即可返回 從而減少了管理I/O 連接導致的系統開銷 大幅度提高了系統性能

當有讀或寫等任何注冊的事件發生時 可以從Selector 中獲得相應的

SelectionKey 從SelectionKey 中可以找到發生的事件和該事件所發生的具體的

SelectableChannel 以獲得客戶端發送過來的數據 由於在非阻塞網路I/O 中採用了事件觸

發機制 處理程序可以得到系統的主動通知 從而可以實現底層網路I/O 無阻塞 流暢地讀

寫 而不像在原來的阻塞模式下處理程序需要不斷循環等待 使用NIO 可以編寫出性能更

好 更易擴展的並發型伺服器程序

並發型伺服器程序的實現代碼

應用 NIO 工具包 基於非阻塞網路I/O 設計的並發型伺服器程序與以往基於阻塞I/O 的

實現程序有很大不同 在使用非阻塞網路I/O 的情況下 程序讀取數據和寫入數據的時機不

是由程序員控制的 而是Selector 決定的 下面便給出基於非阻塞網路I/O 的並發型伺服器

程序的核心代碼片段

import java io * //引入Java io包

import * //引入包

import java nio channels * //引入Java nio channels包

import java util * //引入Java util包

public class TestServer implements Runnable

{

/**

* 伺服器Channel對象 負責接受用戶連接

*/

private ServerSocketChannel server

/**

* Selector對象 負責監控所有的連接到伺服器的網路事件的發生

*/

private Selector selector

/**

* 總的活動連接數

*/

private int activeSockets

/**

* 伺服器Channel綁定的埠號

*/

private int port

/**

*

* 構造函數

*/

public TestServer()throws IOException

{

activeSockets=

port= //初始化伺服器Channel綁定的埠號為

selector= Selector open() //初始化Selector對象

server=ServerSocketChannel open() //初始化伺服器Channel對象

ServerSocket socket=server socket() //獲取伺服器Channel對應的//ServerSocket對象

socket bind(new InetSocketAddress(port)) //把Socket綁定到監聽埠 上

nfigureBlocking(false) //將伺服器Channel設置為非阻塞模式

server register(selector SelectionKey OP_ACCEPT) //將伺服器Channel注冊到

Selector對象 並指出伺服器Channel所感興趣的事件為可接受請求操作

}

public void run()

{

while(true)

{

try

{

/**

*應用Select機制輪循是否有用戶感興趣的新的網路事件發生 當沒有

* 新的網路事件發生時 此方法會阻塞 直到有新的網路事件發生為止

*/

selector select()

}

catch(IOException e)

{

continue //當有異常發生時 繼續進行循環操作

}

/**

* 得到活動的網路連接選擇鍵的集合

*/

Set<SelectionKey> keys=selector selectedKeys()

activeSockets=keys size() //獲取活動連接的數目

if(activeSockets== )

{

continue //如果連接數為 則繼續進行循環操作

}

/**

/**

* 應用For—Each循環遍歷整個選擇鍵集合

*/

for(SelectionKey key :keys)

{

/**

* 如果關鍵字狀態是為可接受 則接受連接 注冊通道 以接受更多的*

事件 進行相關的伺服器程序處理

*/

if(key isAcceptable())

{

doServerSocketEvent(key)

continue

}

/**

* 如果關鍵字狀態為可讀 則說明Channel是一個客戶端的連接通道

* 進行相應的讀取客戶端數據的操作

*/

if(key isReadable())

{

doClientReadEvent(key)

continue

}

/**

* 如果關鍵字狀態為可寫 則也說明Channel是一個客戶端的連接通道

* 進行相應的向客戶端寫數據的操作

*/

if(key isWritable())

{

doClinetWriteEvent(key)

continue

}

}

}

}

/**

* 處理伺服器事件操作

* @param key 伺服器選擇鍵對象

*/

private void doServerSocketEvent(SelectionKey key)

{

SocketChannel client=null

try

{

ServerSocketChannel server=(ServerSocketChannel)key channel()

client=server accept()

if(client==null)

{

return

}

nfigureBlocking(false) //將客戶端Channel設置為非阻塞型

/**

/**

* 將客戶端Channel注冊到Selector對象上 並且指出客戶端Channel所感

* 興趣的事件為可讀和可寫

*/

client register(selector SelectionKey OP_READ|SelectionKey OP_READ)

}catch(IOException e)

{

try

{

client close()

}catch(IOException e ){}

}

}

/**

* 進行向客戶端寫數據操作

* @param key 客戶端選擇鍵對象

*/

private void doClinetWriteEvent(SelectionKey key)

{

代碼實現略

}

/**

* 進行讀取客戶短數據操作

* @param key 客戶端選擇鍵對象

*/

private void doClientReadEvent(SelectionKey key)

{

代碼實現略

}

}

從上面對代碼可以看出 使用非阻塞性I/O進行並發型伺服器程序設計分三個部分

向Selector對象注冊感興趣的事件 從Selector中獲取所感興趣的事件 根據不同的事件進

行相應的處理

結語

通過使用NIO 工具包進行並發型伺服器程序設計 一個或者很少幾個Socket 線程就可

以處理成千上萬個活動的Socket 連接 大大降低了伺服器端程序的開銷 同時網路I/O 採取

非阻塞模式 線程不再在讀或寫時阻塞 操作系統可以更流暢的讀寫數據並可以更有效地向

CPU 傳遞數據進行處理 以便更有效地提高系統的性能

看到這里相信你看了不止 分鍾了吧 我說 分鍾其實就是想讓大家能夠輕松的讀下去（雞蛋 ）

好了 到這里大家應該對java nio有個初步的了解了吧~~~

lishixin/Article/program/Java/hx/201311/27190

『伍』 介紹一下Java NIO，NIO讀取文件都有哪些方法

NIO也就是New I/O,是一組擴展Java IO操作的API集， 於Java 1.4起被引入，Java 7中NIO又提供了一些新的文件系統API，叫.
NIO2提供兩種主要的文件讀取方法：
使用buffer和channel類
使用Path 和 File 類
NIO讀取文件有以下三種方式：
1. 舊的NIO方式，使用BufferedReader
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
public class WithoutNIOExample
{
public static void main(String[] args)
{
BufferedReader br = null;
String sCurrentLine = null;
try
{
br = new BufferedReader(
new FileReader("test.txt"));
while ((sCurrentLine = br.readLine()) != null)
{
System.out.println(sCurrentLine);
}
}
catch (IOException e)
{
e.printStackTrace();
}
finally
{
try
{
if (br != null)
br.close();
} catch (IOException ex)
{
ex.printStackTrace();
}
}
}
}
2. 使用buffer讀取小文件
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
public class ReadFileWithFileSizeBuffer
{
public static void main(String args[])
{
try
{
RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile(
"test.txt","r");
FileChannel inChannel = aFile.getChannel();
long fileSize = inChannel.size();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate((int) fileSize);
inChannel.read(buffer);
buffer.rewind();
buffer.flip();
for (int i = 0; i < fileSize; i++)
{
System.out.print((char) buffer.get());
}
inChannel.close();
aFile.close();
}
catch (IOException exc)
{
System.out.println(exc);
System.exit(1);
}
}
}
3. 分塊讀取大文件
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
public class ReadFileWithFixedSizeBuffer
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile
("test.txt", "r");
FileChannel inChannel = aFile.getChannel();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
while(inChannel.read(buffer) > 0)
{
buffer.flip();
for (int i = 0; i < buffer.limit(); i++)
{
System.out.print((char) buffer.get());
}
buffer.clear(); // do something with the data and clear/compact it.
}
inChannel.close();
aFile.close();
}
}
4. 使用MappedByteBuffer讀取文件
import java.io.RandomAccessFile;
import java.nio.MappedByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
public class ReadFileWithMappedByteBuffer
{
public static void main(String[] args) throws IOException
{
RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile
("test.txt", "r");
FileChannel inChannel = aFile.getChannel();
MappedByteBuffer buffer = inChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, inChannel.size());
buffer.load();?
for (int i = 0; i < buffer.limit(); i++)
{
System.out.print((char) buffer.get());
}
buffer.clear(); // do something with the data and clear/compact it.
inChannel.close();
aFile.close();
}
}

『陸』 JAVA NIO 和 AIO 的區別

Java NIO ： 同步非阻塞，伺服器實現模式為一個請求一個線程，即客戶端發送的連接請求都會注冊到多路復用器上，多路復用器輪詢到連接有I/O請求時才啟動一個線程進行處理。
Java AIO(NIO.2) ： 非同步非阻塞，伺服器實現模式為一個有效請求一個線程，客戶端的I/O請求都是由OS先完成了再通知伺服器應用去啟動線程進行處理，

NIO方式適用於連接數目多且連接比較短（輕操作）的架構，比如聊天伺服器，並發局限於應用中，編程比較復雜，JDK1.4開始支持。
AIO方式使用於連接數目多且連接比較長（重操作）的架構，比如相冊伺服器，充分調用OS參與並發操作，編程比較復雜，JDK7開始支持

I/O屬於底層操作，需要操作系統支持，並發也需要操作系統的支持，所以性能方面不同操作系統差異會比較明顯。另外NIO的非阻塞，需要一直輪詢，也是一個比較耗資源的。所以出現AIO