Java中使用nio的核心目的是提升i/o性能，尤其适用于高并发和大数据处理。1.buffer是存储数据的基本容器，用于读写channel中的数据，其关键属性包括capacity、position、limit和mark；2.channel用于替代传统流，支持双向读写，并与buffer配合工作，常见实现有filechannel、socketchannel等；3.buffer与channel的协作流程为：先从channel读取数据到buffer，调用flip()切换读模式，再从buffer读取数据或将数据写回channel；4.实际使用时需注意buffer大小设置、flip()调用、clear()/compact()使用以及直接缓冲区的选择。掌握这些核心要点可有效提升nio操作效率。
在Java中使用NIO（New I/O）主要是为了提升I/O操作的性能，尤其是在处理大量并发连接或者大文件读写时。与传统的IO相比，NIO提供了非阻塞模式和更底层的操作方式，核心组件是Buffer 和 Channel。
什么是Buffer？
Buffer（缓冲区）是NIO中用于存储数据的基本容器。所有从Channel读取的数据都必须先放到Buffer里，而写入Channel的数据也必须来自Buffer。
常见的Buffer类型有：ByteBuffer、CharBuffer、IntBuffer等，其中最常用的是ByteBuffer。
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Buffer的关键属性：
- capacity：容量，Buffer能容纳的最大数据量。
- position：当前的位置，表示下一个要读或写的位置。
- limit：限制，表示最多可以操作多少数据（即有效数据范围）。
- mark：标记位置，可以在某个位置打个标记，之后可以回到这个位置。
使用Buffer的基本流程：
- 向Buffer中写入数据（例如通过Channel.read(buffer)）
- 调用flip()方法切换为读模式
- 从Buffer中读取数据
- 调用clear()或compact()清空或保留部分数据
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024); buffer.put("Hello NIO!".getBytes()); buffer.flip(); while (buffer.hasRemaining()) { System.out.print((char) buffer.get()); }
Channel的作用是什么？
Channel类似于传统IO中的流（Stream），但功能更强。它既可以读也可以写，支持异步读写，并且可以配合Buffer一起工作。
常见的Channel实现类包括：
- FileChannel：用于文件读写
- SocketChannel / ServerSocketChannel：用于网络通信
- DatagramChannel：用于udp通信
Channel的基本用法：
以FileChannel为例，打开一个文件并读取内容到Buffer：
RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("test.txt", "rw"); FileChannel channel = file.getChannel(); ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024); int bytesRead = channel.read(buffer); while (bytesRead != -1) { buffer.flip(); while (buffer.hasRemaining()) { System.out.print((char) buffer.get()); } buffer.clear(); bytesRead = channel.read(buffer); } channel.close(); file.close();
Buffer和Channel如何配合使用？
简单来说：
- 数据从Channel读取到Buffer中
- Buffer处理完后，再写回Channel
常见场景举例：
- 文件复制：使用FileChannel和ByteBuffer进行高效复制
- 网络通信：使用SocketChannel发送/接收数据包
- 非阻塞IO：结合Selector监听多个Channel的状态变化
注意：Buffer在读写之间一定要调用flip()，否则可能读不到刚写入的数据。
实际使用中容易忽略的细节
- Buffer的大小设置不合理：太小会导致频繁读写，太大则浪费内存。
- 忘记调用flip()：这是新手最容易犯的错误之一。
- Buffer复用问题：连续读取Channel时记得clear()或compact()。
- 直接Buffer vs 非直接Buffer：使用allocateDirect()创建的Buffer效率更高，但创建成本也高，适合长期使用的场景。
基本上就这些。掌握好Buffer和Channel的使用，就能在Java NIO中游刃有余了。不复杂，但有些细节容易忽略，多练几次就能熟练。
