Java NIO通道和緩衝區的工作原理是什麼？

通道 和 緩衝區 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 套件中的流的模擬。到任何目的地(或來自任何地方)的所有資料都必須通過一個 Channel 物件。一個 Buffer 實質上是一個容器物件。發送給一個通道的所有物件都必須先放到緩衝區中；同樣地，從通道中讀取的任何資料都要讀到緩衝區中。

什麼是緩衝區？

Buffer 是一個對象， 它包含一些要寫入或剛讀出的資料。在 NIO 中加入 Buffer 對象，體現了新函式庫與原 I/O 的一個重要差異。在以串流為導向的 I/O 中，您將資料直接寫入或將資料直接讀到 Stream 物件中。

在 NIO 函式庫中，所有資料都是用緩衝區處理的。在讀取資料時，它是直接讀到緩衝區中的。在寫入資料時，它是寫入到緩衝區中的。任何時候存取 NIO 中的數據，您都是將它放到緩衝區中。

緩衝區實質上是一個陣列。通常它是一個位元組數組，但是也可以使用其他種類的數組。但是一個緩衝區不 只是一個陣列。緩衝區提供了對資料的結構化訪問，而且還可以追蹤系統的讀取/寫入進程。

緩衝區類型

最常用的緩衝區類型是 ByteBuffer。一個 ByteBuffer 可以在其底層位元組數組上進行 get/set 操作(即位元組的取得和設定)。

ByteBuffer 不是 NIO 中***的緩衝區類型。事實上，對於每一種基本 Java 類型都有一種緩衝區類型：

ByteBuffer
CharBuffer 
ShortBuffer 
IntBuffer 
LongBuffer 
FloatBuffer 
DoubleBuffer

每一個 Buffer 類別都是 Buffer 介面的一個實例。除了 ByteBuffer，每個 Buffer 類別都有完全一樣的操作，只是它們所處理的資料類型不一樣。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衝區操作以及一些獨特的操作。

現在您可以花一點時間執行 UseFloatBuffer.java，它包含了類型化的緩衝區的一個應用範例。

什麼是通道？

Channel是一個對象，可以透過它讀取和寫入資料。拿 NIO 與原來的 I/O 做個比較，通道就像是流。

如前面所提到的，所有資料都透過 Buffer 物件來處理。您永遠不會將位元組直接寫入通道中，相反，您是將資料寫入包含一個或多個位元組的緩衝區。同樣，您不會直接從通道中讀取字節，而是將資料從通道讀入緩衝區，再從緩衝區取得這個位元組。

通道類型

通道與流的不同之處在於通道是雙向的。而流只是在一個方向上移動(一個流必須是 InputStream 或 OutputStream 的子類別)， 而 通道 可以用於讀取、寫入或同時用於讀寫。

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

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