一直有著對(duì)nio的高效莫名的喜歡鹤树，今天我就來說說nio的那些事兒赴背。
非阻塞：阻塞一直以來都是計(jì)算機(jī)解決復(fù)雜問題比較簡(jiǎn)單的思路椰拒，同樣它也是低效的代名詞，當(dāng)程序被阻塞凰荚，似乎他已經(jīng)停下來并且執(zhí)著于當(dāng)前的事情燃观，而對(duì)于新的任務(wù)，它需要一直等著當(dāng)前程序結(jié)束阻塞便瑟，很多時(shí)候這種行為是沒有意義的缆毁，但又不得不那樣做。
對(duì)于IO操作更是如此到涂，所以Java1.4出來了新的IO脊框。

概念介紹

• Channel
  可以翻譯為通道，和IO中的流對(duì)應(yīng)践啄，不同的是浇雹，Channel是雙向的，而Stream只能從一端到另一端（單向）
• Buffer
  緩沖區(qū)屿讽，用來存放數(shù)據(jù)的區(qū)域昭灵，它有四個(gè)索引用來進(jìn)行高效的操作
  • capacity：buffer的容量
  • limit：索引能到達(dá)的地方，通常情況和容量的大小一致
  • mark：標(biāo)記伐谈，像書簽一樣烂完，保存你剛剛索引，下次很容易技能找到
  • position：位置衩婚，當(dāng)前正在操作數(shù)據(jù)的位置
• Selector(暫不涉及)
  單線程下可以管理多個(gè)Channel的分發(fā)器

代碼實(shí)戰(zhàn)

以下借文件拷貝這一功能說明nio操作流程

@SuppressWarnings("resource")
public static void copy(File src, File dest) {
    if(src == null || dest == null) 
        throw new NullPointerException("源文件或目標(biāo)文件為空窜护！");
    if(src.isDirectory() || dest.isDirectory()) 
        throw new IllegalArgumentException("我不能對(duì)目錄進(jìn)行復(fù)制");
    if(!src.exists())
        throw new RuntimeException("源文件不存在");
    if(src.length() == 0)
        throw new RuntimeException("文件內(nèi)容為空效斑！");
    if( !dest.exists())
        try {
            dest.createNewFile();
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    FileChannel srcChannel = null;
    FileChannel destChannel = null;
    try {
        /*
         * 創(chuàng)建FileChannel需要區(qū)分FileOutputStream和FileInputStream,
         * 如果是用FileOutputStream創(chuàng)建的Channel只能進(jìn)行寫操作而不能驚醒讀操作非春，
         * 否則會(huì)報(bào)NonReadableChannelException,反之用FileInputStream
         * 創(chuàng)建的Channel只能進(jìn)行讀操作，而不能進(jìn)行寫操作，否則會(huì)報(bào)NonWritableChannelException
         * 當(dāng)然除此之外奇昙，可以使用RandomAccessFile來替換护侮，但必須指定操作方式，就像
         * mode = "r" / "rw" 但不可以是 "w"
         * RandomAccessFile r = new RandomAccessFile(file, mode)
        */
        
        
        srcChannel = new FileInputStream(src).getChannel();
        destChannel = new FileOutputStream(dest).getChannel();
        /*
         * 創(chuàng)建創(chuàng)建Buffer储耐，這里有兩個(gè)方法allocate(int) 和 allocateDirect(int)
         * 這兩個(gè)方法表現(xiàn)在申請(qǐng)內(nèi)存的方式不一樣羊初，allocateDirect是直接向操作系統(tǒng)申請(qǐng)內(nèi)存，
         * 而allocate()是在Jvm堆中申請(qǐng)內(nèi)存什湘，當(dāng)Java從外界獲取到數(shù)據(jù)時(shí)长赞，首先經(jīng)過系統(tǒng)內(nèi)存，
         * 然后再將這部分內(nèi)存復(fù)制到Jvm內(nèi)存中闽撤，所以使用allocateDirect()會(huì)省去一步操作得哆，
         * 但是想要從操作系統(tǒng)獲取內(nèi)存是很復(fù)雜且耗時(shí)的，所以allocateDirect()不一定就快,
         * 通常分配的內(nèi)存小于1M就用allocate哟旗，更大的話就用allocateDirect比較快贩据。
         * ByteBuffer：
         * 這是最基本的byte的buffer，當(dāng)然還有其他基本類型的buffer闸餐，當(dāng)然除了Boolean
         * 不過你需要注意的是除ByteBuffer其他的buffer實(shí)際上只是ByteBuffer的不同表現(xiàn)形式饱亮，
         * 他們還是依據(jù)ByteBuffer作為真正的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，你可以使用byteBuffer的asCharBuffer
         * 等等其它類似的方法可以將ByteBuffer轉(zhuǎn)化為其它的buffer
         */
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
        //read方法的意思是將channel中的數(shù)據(jù)放到buffer中舍沙，如果返回結(jié)果為-1近上，表示channel中的數(shù)據(jù)已被讀完
        while(srcChannel.read(byteBuffer) != -1) {
            /*
             * 翻轉(zhuǎn)操作 將limit索引設(shè)置為 position， 設(shè)置position為0拂铡，清空mark
             * 其實(shí)過程是這樣的戈锻，buffer的get操作和put操作都會(huì)使得position加1
             * 在channel的read操作實(shí)際上使用buffer的put操作往里面塞東西，不管有沒有塞滿
             * 都會(huì)設(shè)置limit索引和媳，設(shè)置了limit很有必要格遭，在通過buffer.get()操作或者channel.write(buffer)
             * 操作的時(shí)候會(huì)將position與limit進(jìn)行比較，如果position大于limit就會(huì)拋出BufferUnderflowException
             * 同樣如果不設(shè)置position為0留瞳，現(xiàn)在的position就等于limit拒迅，那么你通過get()將會(huì)拋出BufferUnderflowException
             * 而如果是channel.write()就不會(huì)有任何數(shù)據(jù),你可以用以下的替換flip()操作的代碼進(jìn)行測(cè)試，
             * 屆時(shí)你講明白position置于0是多么重要她倘。
             */
            //byteBuffer.limit(byteBuffer.position()); //設(shè)置limit為position
            byteBuffer.flip(); 
            //和讀操作相反璧微，它是將byteBuffer中的內(nèi)容寫入到channel中
            destChannel.write(byteBuffer);
            //清空操作(實(shí)際上它并沒有清空數(shù)據(jù)，而僅僅是把那四個(gè)索引設(shè)為初始值)硬梁，因?yàn)橄乱淮蝐hannel.read()或者byteBuffer.put()操作
            //將會(huì)重新覆蓋上一次的數(shù)據(jù)
            byteBuffer.clear();
        }
    } catch (IOException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    } finally {
        try {
            if(srcChannel != null)
                srcChannel.close();
            if(destChannel != null)
                destChannel.close();
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

以上就是nio的魅力前硫，可能有人會(huì)覺得有點(diǎn)麻煩比如說flip()和clear()操作，他們其實(shí)只進(jìn)行了索引之間賦值操作荧止，只有通過索引進(jìn)行操作屹电，效率才會(huì)如此高阶剑。所以不得不使用他們，總之需要記住這些索引的功能危号，才能更好的使用它牧愁。

文件映射到內(nèi)存

出于性能考慮，在修改和創(chuàng)建大型文件的時(shí)候外莲，內(nèi)存往往承載不了太多的文件資源猪半，但是用文件映射后，可以假定整個(gè)文件都在內(nèi)存中偷线，這時(shí)候磨确，操作文件的性能可想而知。

@SuppressWarnings("resource")
private static void appendNameToFile(File file, String name) {
    if(file == null)
        throw new NullPointerException();
    if(!file.exists())
        throw new RuntimeException("文件不存在");
    try {
        FileChannel channel =  new RandomAccessFile(file, "rw").getChannel();
        try{
            /*
             * 通過channel獲取到MappedByteBuffer声邦，它是ByteBuffer的子類俐填，并且內(nèi)存是通過操作系統(tǒng)獲取的
             * 在被gc回收之前一直有限，但你并不知道什么時(shí)候gc會(huì)進(jìn)行回收操作
             * map方法有三個(gè)參數(shù)翔忽，第一個(gè)是指定讀寫模式英融，第二個(gè)參數(shù)指定從文件中的起始位置開始映射，第三個(gè)參數(shù)是從第二個(gè)
             * 參數(shù)的位置起需要映射的長(zhǎng)度為多少
             * 需要注意的是以下操作會(huì)在文件末尾 添加一個(gè)空格歇式，如果不想添加空格那么第三個(gè)參數(shù)需要設(shè)置為file.length() - 1
             * 后面的1代表第二個(gè)參數(shù)的值
             */
            //MappedByteBuffer buffer =channel.map(MapMode.READ_WRITE, 1, file.length());
            MappedByteBuffer buffer =channel.map(MapMode.READ_WRITE, file.length(), name.length());
            buffer.put(name.getBytes());
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        } finally {
            try {
                channel.close();
            } catch (IOException e) {
                throw new RuntimeException(e);
            }
        }   
    } catch (FileNotFoundException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    } 
}

文件鎖

Java1.4提供了給文件加鎖的功能（同步共享的文件）驶悟，用于防止不同線程的同時(shí)訪問或修改同一個(gè)文件，這包括Jvm線程和操作系統(tǒng)的本地線程材失，而且Java提供的文件鎖對(duì)象操作系統(tǒng)是可見的痕鳍，因?yàn)樗苯佑成涞搅瞬僮飨到y(tǒng)的本地鎖。

public static void addFileLock(File file) {
    if(file == null)
        throw new NullPointerException();
    if(!file.exists())
        throw new RuntimeException("文件不存在");
    try {
        @SuppressWarnings("resource")
        /*
         * 你不能使用FileInputStream龙巨，因?yàn)樗鼊?shì)必會(huì)往channel里面寫點(diǎn)東西笼呆，很自然的FileInputStream不會(huì)讓你寫，而是拋異常
         * 當(dāng)然除了tryLock還有l(wèi)ock他們的區(qū)別僅僅是非阻塞與阻塞的問題旨别，tryLock如果不能獲取鎖的話诗赌，方法直接會(huì)返回，而lock只會(huì)死等
         * 其實(shí)如果你再細(xì)心點(diǎn)秸弛，他們分別還重載了一個(gè)三參數(shù)的方法铭若，類似 tryLock(long position, long size, boolean shared)
         * 通過這個(gè)方法聲明可以看出來他是一個(gè)鎖文件局部的方法，就像鎖數(shù)據(jù)庫(kù)和單獨(dú)鎖表的區(qū)別一樣递览，你可以嘗試一下它叼屠。
         */
        FileLock fileLock = new FileOutputStream(file).getChannel().tryLock();
        if(fileLock != null) {
            System.out.println("文件已被鎖住");
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(20);
            } catch (InterruptedException e) {
            }
            fileLock.release();
            System.out.println("文件已被解鎖");
        }
    }  catch (IOException e) {
        throw new RuntimeException(e);
    }
}