Java NIO教程 前言

閱讀本文前，建議你先了解 舊I/O
NIO 是 New I/O 的縮寫，要了解它真正的內涵，須要掌握的知識仍是比較多的。我努力在這幾篇筆記裏，勾勒出整個io的面貌。爲你們的深刻學習鋪路。

I/O簡史

想理解I/O的所有，java的I/O歷史是必需要了解的。java的I/O歷史也從一個側面反應了java的發展史。

JDK1.0-1.3

在這個時期的java中，基本上能夠說沒有完整的I/O支持。由於這一時期的java I/O操做是阻塞的，因此I/O效率是較爲底下的，基本上想要有比較好的I/O解決方案，基本靠本身。這時期java在服務器端一直沒有獲得重用，和糟糕的I/O效率是有很大的關係的。不但I/O弄的很差，並且一系列周邊措施都沒弄好。所支持的字符集編碼有限，常常要進行手工的編碼工做。並且沒有正則表達式，處理數據十分困難。

JDK1.4-1.6

2002年發佈的java1.4中，非阻塞I/O以JSR-51的身份加入到java語言中。同時字符集的編解碼能力大大提高。並且有了基於perl實現的正則表達式類庫。同時部分舊I/O底層實現，也用新I/O的方式重寫，使得舊I/O的性能也有了提高。終於java在服務器端開始流行了起來。

與此同時，第三方也開始發力。谷歌發佈了Guava類庫，其中的I/O部分，極大的簡化了一些文件的操做和數據的傳輸。同時Trustin Lee領導編寫的nio框架netty與mina也廣爲流傳開來，這對java nio的發展業是有着極大的推進力的。

JDK1.7至今

隨着JSR-203的推出，是咱們在java1.7中見到了NIO2。它爲咱們提供了必非阻塞更增強大的異步I/O操做能力，同時提供了一系列極爲方便的對文件系統和文件屬性進行操做的API。以及更增強大的網絡I/O

I/O區別

阻塞I/O、非阻塞I/O、異步I/O之間到底有什麼區別？爲何每一次的進步，都會促使java I/O能力的極大提高？咱們舉一個種菜遊戲的例子。

假若有一個種菜遊戲（就跟以前的QQ農場相似），在玩家種菜之後，必須一直呆在那個網頁上，看着菜成熟，才能夠收菜。這是極其浪費時間的，用戶體驗也必定不會好。這個遊戲後來進行了改版，玩家種菜以後不用再一直停留在那個網頁上了，只是須要時不時來看一遍，若是某一次查看時發現菜成熟了，就能夠收菜了。固然，用戶體驗極大的提高了，用戶所浪費的時間也減小了，可是爲了更加提高用戶體驗，遊戲又進行了改版。玩家種菜以後，不用再查看菜是否成熟了，等到菜成熟後，該遊戲會自動給用戶發送一個通知，告訴他，菜已成熟、趕忙來收。這樣用戶的基本上不再用浪費時間了。

剛剛例子中的三個遊戲版本，表明了三種I/O。阻塞I/O：在數據沒有讀寫完成以前，CPU不能夠進行下一步操做，這樣CPU只好眼睜睜的在那裏傻等。非阻塞I/O：在數據沒有讀寫完成以前，CPU能夠離開，只須要每隔一段時間詢問一次。異步I/O：在數據沒有讀寫完成以前，CPU能夠離開也不用時不時的關心一下I/O，在數據讀寫完成時，主動通知CPU。三種I/O之間的效率，高低立判。

新I/O

我們以java1.4所提出的非阻塞I/O，爲切入點，開始瞭解全貌。

• Channels
• Buffers
• Selectors

這三個類構成了非阻塞I/O的核心API。

Buffer譯爲緩存區，它是一塊能夠存儲數據的內存。Channel有點像流，但它可讀可寫、從本地I/O到網絡I/O均可以，絕大多數NIO都從一個Channel開始的，數據能夠從Channel讀到Buffer中，也能夠從Buffer 寫到Channel中。

非阻塞I/O中，CPU能夠在數據沒有讀寫完成以前離開，只須要每隔一段時間詢問一次。詢問數據是否讀寫完成，須要的CPU能力是極小的，但若是CPU常常切換任務所須要的保留現場和恢復現場的時間是較大的。因此能夠就用一個線程來詢問數據是否準備好。一個線程在多個通道內詢問數據是否準備好，就須要管理多個通道的方式，這就是
。
使用Selector，得向Selector註冊Channel，而後調用它的select()方法。這個方法會一直阻塞到某個註冊的通道有事件就緒。一旦這個方法返回，線程就能夠處理這些事件。

說了這麼多，咱們該從什麼地方開始呢？ 我們從java7的新文件系統開始吧