2025 Java NIO 面试题 (精选90题)

2025 Java NIO 面试题 (精选90题) 1~30

1. 什么是Java NIO？

Java NIO（New Input/Output）是Java 1.4引入的一套新的I/O API，提供了与标准Java I/O不同的I/O处理方式。它支持面向缓冲区的、基于通道的I/O操作，提供了更高的性能和更灵活的I/O操作方式。

2. Java NIO与传统的IO有什么区别？

• 面向流 vs 面向缓冲区：传统IO是面向流的，而NIO是面向缓冲区的。
• 阻塞 vs 非阻塞：传统IO是阻塞的，而NIO支持非阻塞模式。
• 选择器：NIO引入了选择器（Selector），允许一个线程处理多个通道，提高了并发性能。

3. Java NIO的核心组件有哪些？

Java NIO的核心组件包括：

• 通道（Channel）：用于数据的读写。
• 缓冲区（Buffer）：用于存储数据。
• 选择器（Selector）：用于多路复用，允许一个线程处理多个通道。

4. 什么是通道(Channel)？

通道（Channel）是Java NIO中的一个抽象类，用于数据的读写操作。它类似于流，但支持双向读写，并且可以与缓冲区配合使用。常见的通道实现包括FileChannel、SocketChannel、ServerSocketChannel和DatagramChannel。

5. 什么是缓冲区(Buffer)？

缓冲区（Buffer）是Java NIO中用于存储数据的容器。它是一个线性、有限的数据集合，可以存储各种数据类型（如字节、字符、整数等）。缓冲区的主要属性包括容量（Capacity）、位置（Position）、限制（Limit）和标记（Mark）。

6. 什么是选择器(Selector)？

选择器（Selector）是Java NIO中的一个类，用于实现多路复用I/O。它允许一个线程监控多个通道的I/O事件（如读、写、连接等），从而在一个线程中处理多个通道的I/O操作，提高了并发性能。

7. 缓冲区(Buffer)的基本属性有哪些？

缓冲区（Buffer）的基本属性包括：

• 容量（Capacity）：缓冲区可以存储的最大数据量。
• 位置（Position）：当前读写操作的位置。
• 限制（Limit）：缓冲区中可以读写的数据的上限。
• 标记（Mark）：一个备忘位置，可以通过reset()方法回到这个位置。

8. Buffer的容量(Capacity)、位置(Position)、限制(Limit)和标记(Mark)分别是什么？

• 容量（Capacity）：缓冲区可以存储的最大数据量，一旦创建，容量不可改变。
• 位置（Position）：当前读写操作的位置，每次读写操作后，位置会自动增加。
• 限制（Limit）：缓冲区中可以读写的数据的上限，不能超过容量。
• 标记（Mark）：一个备忘位置，可以通过mark()方法设置，通过reset()方法回到这个位置。

9. 如何创建一个Buffer？

可以通过Buffer的静态方法创建不同类型的缓冲区，例如：

 // 创建一个容量为1024字节的字节缓冲区
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);

// 创建一个容量为1024字符的字符缓冲区
CharBuffer charBuffer = CharBuffer.allocate(1024); 

10. Buffer有哪些类型？

Java NIO提供了多种类型的缓冲区，包括：

• ByteBuffer：用于存储字节数据。
• CharBuffer：用于存储字符数据。
• ShortBuffer：用于存储短整型数据。
• IntBuffer：用于存储整型数据。
• LongBuffer：用于存储长整型数据。
• FloatBuffer：用于存储浮点型数据。
• DoubleBuffer：用于存储双精度浮点型数据。

11. 什么是直接缓冲区(Direct Buffer)和非直接缓冲区(Non-direct Buffer)？

• 直接缓冲区（Direct Buffer）：直接在JVM堆外分配内存空间，通过本地I/O操作直接与操作系统交互，减少了数据在JVM堆与操作系统之间的拷贝，适合高频、大数据量的I/O操作，但创建和销毁成本较高。
• 非直接缓冲区（Non-direct Buffer）：在JVM堆中分配内存，数据需要通过JVM堆与操作系统之间的拷贝进行I/O操作，适合小数据量或低频操作，创建和销毁成本低。

12. 直接缓冲区与非直接缓冲区的区别是什么？

• 内存分配位置：直接缓冲区在JVM堆外分配，非直接缓冲区在JVM堆内分配。
• 性能：直接缓冲区减少数据拷贝，适合高频I/O；非直接缓冲区需要数据拷贝，适合低频I/O。
• 生命周期管理：直接缓冲区由JVM通过本地方法管理，非直接缓冲区由JVM垃圾回收器管理。
• 适用场景：直接缓冲区适合大文件或网络传输；非直接缓冲区适合小数据操作。

13. 如何将数据写入Buffer？

通过put()方法将数据写入Buffer，例如：

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
buffer.put((byte)1); // 写入一个字节
buffer.put(new byte[]{
   1, 2, 3}); // 写入字节数组

14. 如何从Buffer读取数据？

通过get()方法从Buffer读取数据，例如：

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
buffer.put((byte)1);
buffer.flip(); // 切换为读模式
byte b = buffer.get(); // 读取一个字节
byte[] dst = new byte[3];
buffer.get(dst); // 读取字节数组

15. 什么是Buffer的翻转(flip)操作？

flip()方法将Buffer从写模式切换为读模式，具体操作：

1. 将limit设置为当前position。
2. 将position重置为0。
   用于准备从Buffer中读取数据。

16. 什么是Buffer的清除(clear)操作？

clear()方法清空Buffer，准备写入数据，具体操作：

1. 将position重置为0。
2. 将limit设置为capacity。
   注意：clear()不会清空数据，只是重置指针。

17. 什么是Buffer的重绕(rewind)操作？

rewind()方法将position重置为0，mark被丢弃，用于重新读取Buffer中的数据。

18. 什么是Buffer的压缩(compact)操作？

compact()方法将未读的数据移动到Buffer的开头，并将position设置为未读数据的末尾，limit设置为capacity，用于保留未读数据并准备写入新数据。

19. 什么是Channel的基本概念？

Channel是Java NIO中用于数据传输的抽象，类似于流，但支持双向读写，可以与Buffer配合使用。Channel是双向的，可以从Channel读取数据到Buffer，也可以从Buffer写入数据到Channel。

20. Channel与Stream的区别是什么？

• 方向性：Stream是单向的（输入流或输出流），Channel是双向的。
• 缓冲区：Stream直接操作数据，Channel需要通过Buffer操作数据。
• 阻塞模式：Stream默认是阻塞的，Channel支持非阻塞模式。

21. Channel有哪些类型？

常见的Channel类型包括：

• FileChannel：用于文件I/O。
• SocketChannel：用于TCP网络通信。
• ServerSocketChannel：用于监听TCP连接。
• DatagramChannel：用于UDP网络通信。

22. 如何创建一个FileChannel？

通过FileInputStream、FileOutputStream或RandomAccessFile获取FileChannel：

FileChannel channel = new FileInputStream("file.txt").getChannel();

23. 如何使用FileChannel读取文件？

FileChannel channel = new FileInputStream("file.txt").getChannel();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
channel.read(buffer); // 读取数据到Buffer
buffer.flip(); // 切换为读模式
// 处理Buffer中的数据
channel.close();

24. 如何使用FileChannel写入文件？

FileChannel channel = new FileOutputStream("file.txt").getChannel();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap("Hello".getBytes