Java NIO入门:提升I/O效率与特性探索

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Java NIO (New I/O) 是Java 1.4引入的一种全新的I/O模型,旨在提高并发处理能力和性能。此技术并非完全取代旧的I/O API(如`java.io`包),而是作为补充,根据应用场景灵活选择使用。NIO主要由四个核心组件组成:缓冲区(Buffer)、通道(Channel)、选择器(Selector)以及正则表达式(Pattern Matching)。 1. **缓冲区(Buffers)**:是NIO中的关键概念,它们用于临时存储数据,可以是字节、字符或其他类型的数据。缓冲区提供了高效的数据操作,如读取、写入和复制。章节2详细介绍了缓冲区的基础、创建、复制和不同类型缓冲区的使用。 2. **通道(Channels)**:通道是数据传输的抽象,代表了一种数据流,如文件、网络连接或套接字。章节3涵盖了通道的基本原理,包括 Scatter/Gather(数据分片和聚合)、文件通道、内存映射文件、套接字通道以及管道的使用,还介绍了相关的实用工具类。 3. **选择器(Selectors)**:NIO的核心组件之一,它允许同时处理多个通道的I/O事件,提高了并发处理能力。选择器简化了事件驱动编程,使得异步I/O成为可能。章节4详细阐述了选择器的基础、选择键的使用、如何利用选择器进行异步操作,以及选择器的扩展功能。 4. **正则表达式(Regular Expressions)**:虽然不是NIO的核心,但在处理文本数据时非常有用。章节5介绍了正则表达式的基础,Java正则表达式API,以及如何在字符串类中使用正则表达式方法进行文件检索。 5. **字符集(Character Sets)**:对于处理多字节字符编码至关重要。章节6讨论了字符集基础,字符集的选择,以及字符集服务提供接口,确保跨平台的正确编码处理。 此外,附录A探讨了NIO与JNI(Java Native Interface,Java本地接口)的关系,即如何在Java和C/C++之间进行交互,而附录B则介绍了一些可选的通道实现策略。 通过阅读这本书,读者不仅能理解NIO的基本概念和工作原理,还能掌握如何在实际项目中运用这些新特性,提高代码的执行效率、响应速度、可伸缩性和可靠性。作者Ron Hitchens通过实例讲解,使复杂的技术变得易于理解,适合Java开发者深入学习和实践。