java中NIO通道和緩沖區是如何工作的

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通道 和 緩沖區 是 NIO 中的核心對象，幾乎在每一個 I/O 操作中都要使用它們。

通道是對原 I/O 包中的流的模擬。到任何目的地(或來自任何地方)的所有數據都必須通過一個 Channel 對象。一個 Buffer 實質上是一個容器對象。發送給一個通道的所有對象都必須首先放到緩沖區中；同樣地，從通道中讀取的任何數據都要讀到緩沖區中。

什么是緩沖區？

Buffer 是一個對象， 它包含一些要寫入或者剛讀出的數據。 在 NIO 中加入 Buffer 對象，體現了新庫與原 I/O 的一個重要區別。在面向流的 I/O 中，您將數據直接寫入或者將數據直接讀到 Stream 對象中。

在 NIO 庫中，所有數據都是用緩沖區處理的。在讀取數據時，它是直接讀到緩沖區中的。在寫入數據時，它是寫入到緩沖區中的。任何時候訪問 NIO 中的數據，您都是將它放到緩沖區中。

緩沖區實質上是一個數組。通常它是一個字節數組，但是也可以使用其他種類的數組。但是一個緩沖區不 僅僅 是一個數組。緩沖區提供了對數據的結構化訪問，而且還可以跟蹤系統的讀/寫進程。

緩沖區類型

最常用的緩沖區類型是 ByteBuffer。一個 ByteBuffer 可以在其底層字節數組上進行 get/set 操作(即字節的獲取和設置)。

ByteBuffer 不是 NIO 中***的緩沖區類型。事實上，對于每一種基本 Java 類型都有一種緩沖區類型：

ByteBuffer
CharBuffer 
ShortBuffer 
IntBuffer 
LongBuffer 
FloatBuffer 
DoubleBuffer

每一個 Buffer 類都是 Buffer 接口的一個實例。 除了 ByteBuffer，每一個 Buffer 類都有完全一樣的操作，只是它們所處理的數據類型不一樣。因為大多數標準 I/O 操作都使用 ByteBuffer，所以它具有所有共享的緩沖區操作以及一些特有的操作。

現在您可以花一點時間運行 UseFloatBuffer.java，它包含了類型化的緩沖區的一個應用例子。

什么是通道？

Channel是一個對象，可以通過它讀取和寫入數據。拿 NIO 與原來的 I/O 做個比較，通道就像是流。

正如前面提到的，所有數據都通過 Buffer 對象來處理。您永遠不會將字節直接寫入通道中，相反，您是將數據寫入包含一個或者多個字節的緩沖區。同樣，您不會直接從通道中讀取字節，而是將數據從通道讀入緩沖區，再從緩沖區獲取這個字節。

通道類型

通道與流的不同之處在于通道是雙向的。而流只是在一個方向上移動(一個流必須是 InputStream 或者 OutputStream 的子類)， 而 通道 可以用于讀、寫或者同時用于讀寫。

因為它們是雙向的，所以通道可以比流更好地反映底層操作系統的真實情況。特別是在 UNIX 模型中，底層操作系統通道是雙向的。

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