JAVASEday14 IO之NIO

NIO

ava NIO （ New IO ）是从 Java 1.4 版本开始引入的一个新的 IO API ，
可以替代标准的 Java IO API 。NIO 与原来的 IO 有同样的作用和目的，但是使用的方式完全不同， NIO 支持面向缓冲区的、基于通道的 IO 操作。 NIO 将以更加高效的方式进行文件的读写操作.

通道与缓冲区

通道表示打开到 IO 设备 ( 例如：文件、套接字 ) 的连接。若需要使用 NIO 系统，需要获取用于连接 IO 设备的通道以及用于容纳数据的缓冲区。然后操作缓冲区，对数据进行处理。

Buffer 就像一个数组，可以保存多个相同类型的数据。
根据数据类型不同 (boolean 除外 ) ，有以下 Buffer 常用子类：
ByteBuffer
CharBuffer
ShortBuffer
IntBuffer
LongBuffer
FloatBuffer
DoubleBuffer
上述 Buffer 类 他们都采用相似的方法进行管理数据，只是各自
管理的数据类型不同而已。都是通过如下方法allocate(int capacity)获取一个 Buffer对象

缓冲区的属性

• 容量 (capacity) ： 表示 Buffer 最大数据容量，缓冲区容量不能为负，并且创
  建后不能更改。
• 限制 (limit) ： 第一个不应该读取或写入的数据的索引，即位于 limit 后的数据
  不可读写。缓冲区的限制不能为负，并且不能大于其容量。
• 位置 (position) ： 下一个要读取或写入的数据的索引。缓冲区的位置不能为
  负，并且不能大于其限制
• 标记 (mark) 与重置 (reset) ： 标记是一个索引，通过 Buffer 中的 mark() 方法
  指定 Buffer 中一个特定的 position ，之后可以通过调用 reset() 方法恢复到这
  个 position.

创建一个缓冲区对象

static XxxBuffer allocate(int capacity) : 创建一个容量为 capacity 的 XxxBuffer 对象
		int capacity = byteBuffer.capacity();
        int position = byteBuffer.position();
        int limit = byteBuffer.limit();

缓冲区的一些方法

缓冲区存取数据的两个核心方法：

• put() : 存入数据到缓冲区中
• get() : 获取缓冲区中的数据
• flip(); 切换读取数据模式
• rewind() : 可重复读
• clear() : 清空缓冲区. 但是缓冲区中的数据依然存在，但是处于“被遗忘”状态
• mark() : 标记是一个索引，通过 Buffer 中的 mark() 方法
  指定 Buffer 中一个特定的 position ，之后可以通过调用 reset() 方法恢复到这
  个 position.
  读数据：

		byte[] bytes = new byte[byteBuffer.limit()];
        byteBuffer.get(bytes);
        System.out.println(new String(bytes, 0, byteBuffer.limit()));
        //可重复读取
        byteBuffer.rewind();
        //清空缓冲区
        byteBuffer.clear();

使用缓冲区的方法，我们来存一个String

 String str="abcde";
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(10);
        //position 5 limit 10
        byteBuffer.put(str.getBytes());
        //切换读取模式 position 0 limit 5
        byteBuffer.flip();
        //我想读取两个字节
        byte[] bytes = new byte[byteBuffer.limit()];
        byteBuffer.get(bytes,0,2);
        System.out.println(byteBuffer.position());
        //mark标记  我可以标记一下当前position的位置
        byteBuffer.mark();
        //我再读取两个字节
        byteBuffer.get(bytes,2,2);
        System.out.println(byteBuffer.position());
        //我想回到上一次标记position的位置 使用reset();就可以回到上一次标记的位置
        byteBuffer.reset();
        System.out.println(byteBuffer.position());
        //hasRemaining()看一下还有没有可读数据
        if(byteBuffer.hasRemaining()){
            System.out.println(byteBuffer.remaining()); //remaining()还有多少可读取数据
        }

通道 FileChannel

通道（ Channel ）：由 java.nio.channels 包定义的。 Channel 表示 IO 源与目标打开的连接。
Channel 类似于传统的“流”。只不过 Channel本身不能直接访问数据， Channel 只能与Buffer 进行交互。

获取通道

获取通道的一种方式是对支持通道的对象调用
getChannel() 方法。支持通道的类如下：
本地I/O
FileInputStream
FileOutputStream
RandomAccessFile

采用通道对文件的复制

 //采用NIO来复制本地文件
        FileInputStream in = new FileInputStream("歌曲串烧.mp3");
        FileOutputStream out = new FileOutputStream("歌曲串烧2.mp3");
        //获取通道
        FileChannel inChannel = in.getChannel();
        FileChannel outChannel = out.getChannel();
        //面向通道，和缓冲区来复制文件
        //分配一个非直接缓冲区
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
        //读写文件
        while (inChannel.read(byteBuffer)!=-1){
            //切换读取模式
            byteBuffer.flip();
            //写数据
            outChannel.write(byteBuffer);
            //清空缓冲区
            byteBuffer.clear();
        }
        //释放资源
        in.close();
        out.close();
        inChannel.close();
        outChannel.close();

获取通道的另一种方式是通过FileChannel中的静态方法 open()可以打开一个通道，它由两个参数，
StandardOpenOption.CREATE_NEW 文件不存在就创建，存在就报错
StandardOpenOption.CREATE 文件不存在，就创建，存在 就覆盖
我们使用第二种方式对文件进行复制

//曹永非直接缓冲区来读取文件
 FileChannel inChannel = FileChannel.open(Paths.get("F:\\IDEAproject\\Exercise\\src\\歌曲串烧.mp3"), StandardOpenOption.READ);

        FileChannel outChannel = FileChannel.open(Paths.get("F:\\IDEAproject\\Exercise\\src\\歌曲串烧3.mp3"), StandardOpenOption.WRITE, StandardOpenOption.CREATE);
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024 * 8);
        while (inChannel.read(byteBuffer)!=-1){
            byteBuffer.flip();
            outChannel.write(byteBuffer);
            byteBuffer.clear();
        }
        inChannel.close();
        outChannel.close();

//使用直接缓冲区来复制文件
FileChannel inChannel = FileChannel.open(Paths.get("C:\\Users\\ShenMouMou\\Desktop\\demo.zip"), StandardOpenOption.READ);
        FileChannel outChannl = FileChannel.open(Paths.get("E:\\demo5.zip"), StandardOpenOption.READ,StandardOpenOption.WRITE, StandardOpenOption.CREATE);
        MappedByteBuffer inMap = inChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, inChannel.size());
        MappedByteBuffer outMap = outChannl.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, inChannel.size());
        //把数据读取到缓冲区中
        byte[] bytes = new byte[inMap.limit()];
        inMap.get(bytes);
        outMap.put(bytes);

        inChannel.close();
        outChannl.close();