Java NIO学习资料+代码.zip

Java NIO，全称为Non-Blocking Input/Output（非阻塞输入/输出），是Java在JDK 1.4版本引入的一种新的I/O模型，它为Java开发者提供了更高效、更灵活的I/O操作方式。相比传统的IO模型，NIO具有多路复用、非阻塞、缓冲区等特性，特别适用于高并发、低延迟的网络应用。 **1. NIO的核心组件** Java NIO的核心组件主要包括通道（Channels）、缓冲区（Buffers）和选择器（Selectors）： - **通道（Channels）**：通道是数据传输的途径，类似于传统IO中的流。Java NIO提供了多种通道，如FileChannel用于文件操作，SocketChannel和ServerSocketChannel用于网络通信。通道是双向的，可以同时进行读写操作。 - **缓冲区（Buffers）**：缓冲区是数据存储的地方，它是Java NIO的基础。所有数据都必须通过缓冲区进行读写，缓冲区提供了一种有限的、可控制的数据访问方式。常见的缓冲区类型有ByteBuffer、CharBuffer、IntBuffer等。 - **选择器（Selectors）**：选择器允许单线程处理多个通道，提高了程序的并发性。通过注册通道到选择器，然后调用选择器的select()方法，可以得知哪些通道已经准备好进行读写操作。 **2. NIO的工作原理**在NIO中，首先创建一个或多个通道，并将这些通道注册到选择器上。然后，主线程通过选择器监听所有通道的事件，如连接就绪、数据可读、写操作就绪等。当某个通道准备就绪时，选择器会返回这个通道，然后主线程就可以处理这个事件，而无需阻塞等待。 **3.非阻塞I/O**传统的Java IO模型是阻塞的，即读写操作会一直阻塞，直到数据被完全读取或写入。而NIO的非阻塞模式下，当通道没有数据可读或无法写入时，不会阻塞，而是立即返回，从而提高系统资源利用率。 **4.缓冲区操作**缓冲区提供了四个基本操作：put、get、flip、clear。put用于写入数据，get用于读取数据；flip将缓冲区从写模式切换到读模式；clear清空缓冲区，为下次写入做准备。 **5.文件操作** Java NIO提供了FileChannel，可以实现高效的大文件读写。例如，可以使用FileChannel的transferTo和transferFrom方法进行文件间的零拷贝操作，减少系统调用，提高效率。 **6.多路复用** Java NIO的选择器使得单线程可以管理多个通道，避免了传统的多线程模型中线程上下文切换的开销。选择器通过selector.select()方法监控多个通道，当某个通道准备好读写时，选择器返回相应的SelectionKey，通过key可以获取通道并进行操作。 Java NIO提供了一种高效、灵活的I/O处理方式，特别适合于需要处理大量并发连接的应用场景，如服务器端的开发。学习和掌握Java NIO，能够帮助开发者编写出更高效、更易维护的网络程序。