1. java中IO和NIO的區別和適用場景
System.out.println("利用NIO文件內存映射及文件通道實現文件拷貝耗時:" + (t4-t3) + "ms");
}
private static void nioCopy2(StringsourcePath, String destPath) throws Exception {
File source = new File(sourcePath);
File dest = new File(destPath);
if(!dest.exists()){
dest.createNewFile();
}
2. 關於使用java的java.nio.channels.FileLock，實現程序對文件的獨占讀寫的問題
用你的方法,當你鎖住文件再解鎖的時候你會發現,原來文件里的內容不見了,所以後一段讀文本的程序只能讀到一個null ,你可以參考這個http://blog.csdn.net/wangjichen_1/article/details/6205779
3. android怎麼引入java.nio.file
安卓裡面不能用java命令了，要用linux的。你可以在CSDN論壇上提問
4. Java NIO和IO的區別
Java
NIO和IO的主要區別如下：
1.NIO
的創建目的是為了讓
Java
程序員可以實現高速
I/O
而無需編寫自定義的本機代碼。NIO
將最耗時的
I/O
操作(即填充和提取緩沖區)轉移回操作系統，因而可以極大地提高速度。傳統的IO操作屬於阻塞型，嚴重影響程序的運行速度。
2,。流與塊的比較。原來的
I/O
庫(在
java.io.*中)
與
NIO
最重要的區別是數據打包和傳輸的方式。正如前面提到的，原來的
I/O
以流的方式處理數據，而
NIO
以塊的方式處理數據。
面向流
的
I/O
系統一次一個位元組地處理數據。一個輸入流產生一個位元組的數據，一個輸出流消費一個位元組的數據。為流式數據創建過濾器非常容易。鏈接幾個過濾器，以便每個過濾器只負責單個復雜處理機制的一部分，這樣也是相對簡單的。不利的一面是，面向流的
I/O
通常相當慢。
3.一個
面向塊
的
I/O
系統以塊的形式處理數據。每一個操作都在一步中產生或者消費一個數據塊。按塊處理數據比按(流式的)位元組處理數據要快得多。但是面向塊的
I/O
缺少一些面向流的
I/O
所具有的優雅性和簡單性。
5. java 利用processbuilder以及process以及輸入流進行動態讀取進程的問題
單進程程序可以用埠綁定。程序啟動的時候可以嘗試看該埠是否已經被佔用，如果佔用則程序已經啟動。
方案2：
你可以在java程序中創建一個隱藏文件，程序退出的時候刪除這個文件。這樣在程序啟動的時候，你判斷是否存在這個文件，如果存在說明已經啟動。
復制代碼
復制代碼
import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.nio.channels.FileLock;
/**
* FileLockManager 文件鎖管理
*
*/
public class FileLockManager {
private FileLock fileLock = null;
private File file = null;
private RandomAccessFile randomAccessFile = null;
public FileLockManager(String fileName) {
this.file = new File(fileName);
}
public FileLockManager(File file) {
this.file = file;
}
/**
* 文件加鎖並創建文件
*
* @return
* @throws IOException
*/
public boolean Lock() throws IOException {
if (!this.file.exists()) {
this.file.createNewFile();
this.randomAccessFile = new RandomAccessFile(this.file, "rw");
this.fileLock = this.randomAccessFile.getChannel().tryLock();
if (this.fileLock.isValid()) {
return true;
} else {
return false;
}
} else {
return false;
}
}
/**
6. Java NIO與IO的區別和比較
J2SE1.4以上版本中發布了全新的I/O類庫。本文將通過一些實例來簡單介紹NIO庫提供的一些新特性：非阻塞I/O，字元轉換，緩沖以及通道。
一. 介紹NIO
NIO包（java.nio.*）引入了四個關鍵的抽象數據類型，它們共同解決傳統的I/O類中的一些問題。
1． Buffer：它是包含數據且用於讀寫的線形表結構。其中還提供了一個特殊類用於內存映射文件的I/O操作。
2． Charset：它提供Unicode字元串影射到位元組序列以及逆影射的操作。
3． Channels：包含socket，file和pipe三種管道，它實際上是雙向交流的通道。
4． Selector：它將多元非同步I/O操作集中到一個或多個線程中（它可以被看成是Unix中select（）函數或Win32中WaitForSingleEvent（）函數的面向對象版本）。
二. 回顧傳統
在介紹NIO之前，有必要了解傳統的I/O操作的方式。以網路應用為例，傳統方式需要監聽一個ServerSocket，接受請求的連接為其提供服務（服務通常包括了處理請求並發送響應）圖一是伺服器的生命周期圖，其中標有粗黑線條的部分表明會發生I/O阻塞。
圖一
可以分析創建伺服器的每個具體步驟。首先創建ServerSocket
ServerSocket server=new ServerSocket（10000）；
然後接受新的連接請求
Socket newConnection=server.accept（）；
對於accept方法的調用將造成阻塞，直到ServerSocket接受到一個連接請求為止。一旦連接請求被接受，伺服器可以讀客戶socket中的請求。
InputStream in = newConnection.getInputStream();
InputStreamReader reader = new InputStreamReader(in);
BufferedReader buffer = new BufferedReader(reader);
Request request = new Request();
while(!request.isComplete()) {
String line = buffer.readLine();
request.addLine(line);
}
這樣的操作有兩個問題，首先BufferedReader類的readLine（）方法在其緩沖區未滿時會造成線程阻塞，只有一定數據填滿了緩沖區或者客戶關閉了套接字，方法才會返回。其次，它回產生大量的垃圾，BufferedReader創建了緩沖區來從客戶套接字讀入數據，但是同樣創建了一些字元串存儲這些數據。雖然BufferedReader內部提供了StringBuffer處理這一問題，但是所有的String很快變成了垃圾需要回收。
同樣的問題在發送響應代碼中也存在
Response response = request.generateResponse();
OutputStream out = newConnection.getOutputStream();
InputStream in = response.getInputStream()；
int ch；
while(-1 != (ch = in.read())) {
out.write(ch);
}
newConnection.close();
類似的，讀寫操作被阻塞而且向流中一次寫入一個字元會造成效率低下，所以應該使用緩沖區，但是一旦使用緩沖，流又會產生更多的垃圾。
傳統的解決方法
通常在Java中處理阻塞I/O要用到線程（大量的線程）。一般是實現一個線程池用來處理請求，如圖二
圖二
線程使得伺服器可以處理多個連接，但是它們也同樣引發了許多問題。每個線程擁有自己的棧空間並且佔用一些CPU時間，耗費很大，而且很多時間是浪費在阻塞的I/O操作上，沒有有效的利用CPU。
三. 新I/O
1． Buffer
傳統的I/O不斷的浪費對象資源（通常是String）。新I/O通過使用Buffer讀寫數據避免了資源浪費。Buffer對象是線性的，有序的數據集合，它根據其類別只包含唯一的數據類型。
java.nio.Buffer 類描述
java.nio.ByteBuffer 包含位元組類型。 可以從ReadableByteChannel中讀在 WritableByteChannel中寫
java.nio.MappedByteBuffer 包含位元組類型，直接在內存某一區域映射
java.nio.CharBuffer 包含字元類型，不能寫入通道
java.nio.DoubleBuffer 包含double類型，不能寫入通道
java.nio.FloatBuffer 包含float類型
java.nio.IntBuffer 包含int類型
java.nio.LongBuffer 包含long類型
java.nio.ShortBuffer 包含short類型
可以通過調用allocate(int capacity)方法或者allocateDirect(int capacity)方法分配一個Buffer。特別的，你可以創建MappedBytesBuffer通過調用FileChannel.map(int mode,long position,int size)。直接（direct）buffer在內存中分配一段連續的塊並使用本地訪問方法讀寫數據。非直接(nondirect)buffer通過使用Java中的數組訪問代碼讀寫數據。有時候必須使用非直接緩沖例如使用任何的wrap方法（如ByteBuffer.wrap(byte[])）在Java數組基礎上創建buffer。
2． 字元編碼
向ByteBuffer中存放數據涉及到兩個問題：位元組的順序和字元轉換。ByteBuffer內部通過ByteOrder類處理了位元組順序問題，但是並沒有處理字元轉換。事實上，ByteBuffer沒有提供方法讀寫String。
Java.nio.charset.Charset處理了字元轉換問題。它通過構造CharsetEncoder和CharsetDecoder將字元序列轉換成位元組和逆轉換。
3． 通道(Channel)
你可能注意到現有的java.io類中沒有一個能夠讀寫Buffer類型，所以NIO中提供了Channel類來讀寫Buffer。通道可以認為是一種連接，可以是到特定設備，程序或者是網路的連接。通道的類等級結構圖如下
圖三
圖中ReadableByteChannel和WritableByteChannel分別用於讀寫。
GatheringByteChannel可以從使用一次將多個Buffer中的數據寫入通道，相反的，ScatteringByteChannel則可以一次將數據從通道讀入多個Buffer中。你還可以設置通道使其為阻塞或非阻塞I/O操作服務。
為了使通道能夠同傳統I/O類相容，Channel類提供了靜態方法創建Stream或Reader
4． Selector
在過去的阻塞I/O中，我們一般知道什麼時候可以向stream中讀或寫，因為方法調用直到stream准備好時返回。但是使用非阻塞通道，我們需要一些方法來知道什麼時候通道准備好了。在NIO包中，設計Selector就是為了這個目的。SelectableChannel可以注冊特定的事件，而不是在事件發生時通知應用，通道跟蹤事件。然後，當應用調用Selector上的任意一個selection方法時，它查看注冊了的通道看是否有任何感興趣的事件發生。圖四是selector和兩個已注冊的通道的例子
圖四
並不是所有的通道都支持所有的操作。SelectionKey類定義了所有可能的操作位，將要用兩次。首先，當應用調用SelectableChannel.register(Selector sel,int op)方法注冊通道時，它將所需操作作為第二個參數傳遞到方法中。然後，一旦SelectionKey被選中了，SelectionKey的readyOps()方法返回所有通道支持操作的數位的和。SelectableChannel的validOps方法返回每個通道允許的操作。注冊通道不支持的操作將引發IllegalArgumentException異常。下表列出了SelectableChannel子類所支持的操作。
ServerSocketChannel OP_ACCEPT
SocketChannel OP_CONNECT, OP_READ, OP_WRITE
DatagramChannel OP_READ, OP_WRITE
Pipe.SourceChannel OP_READ
Pipe.SinkChannel OP_WRITE
四. 舉例說明
1． 簡單網頁內容下載
這個例子非常簡單，類SocketChannelReader使用SocketChannel來下載特定網頁的HTML內容。
package examples.nio;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.nio.charset.Charset;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.io.IOException;
public class SocketChannelReader{
private Charset charset=Charset.forName("UTF-8");//創建UTF-8字元集
private SocketChannel channel;
public void getHTMLContent(){
try{
connect();
sendRequest();
readResponse();
}catch(IOException e){
System.err.println(e.toString());
}finally{
if(channel!=null){
try{
channel.close();
}catch(IOException e){}
}
}
}
private void connect()throws IOException{//連接到CSDN
InetSocketAddress socketAddress=
new InetSocketAddress("",80/);
channel=SocketChannel.open(socketAddress);
//使用工廠方法open創建一個channel並將它連接到指定地址上
//相當與SocketChannel.open().connect(socketAddress);調用
}
private void sendRequest()throws IOException{
channel.write(charset.encode("GET "
+"/document"
+"\r\n\r\n"));//發送GET請求到CSDN的文檔中心
//使用channel.write方法，它需要CharByte類型的參數，使用
//Charset.encode(String)方法轉換字元串。
}
private void readResponse()throws IOException{//讀取應答
ByteBuffer buffer=ByteBuffer.allocate(1024);//創建1024位元組的緩沖
while(channel.read(buffer)!=-1){
buffer.flip();//flip方法在讀緩沖區位元組操作之前調用。
System.out.println(charset.decode(buffer));
//使用Charset.decode方法將位元組轉換為字元串
buffer.clear();//清空緩沖
}
}
public static void main(String [] args){
new SocketChannelReader().getHTMLContent();
}
2． 簡單的加法伺服器和客戶機
伺服器代碼
package examples.nio;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.IntBuffer;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.io.IOException;
/**
* SumServer.java
*
*
* Created: Thu Nov 06 11:41:52 2003
*
* @author starchu1981
* @version 1.0
*/
public class SumServer {
private ByteBuffer _buffer=ByteBuffer.allocate(8);
private IntBuffer _intBuffer=_buffer.asIntBuffer();
private SocketChannel _clientChannel=null;
private ServerSocketChannel _serverChannel=null;
public void start(){
try{
openChannel();
waitForConnection();
}catch(IOException e){
System.err.println(e.toString());
}
}
private void openChannel()throws IOException{
_serverChannel=ServerSocketChannel.open();
_serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(10000));
System.out.println("伺服器通道已經打開");
}
private void waitForConnection()throws IOException{
while(true){
_clientChannel=_serverChannel.accept();
if(_clientChannel!=null){
System.out.println("新的連接加入");
processRequest();
_clientChannel.close();
}
}
}
private void processRequest()throws IOException{
_buffer.clear();
_clientChannel.read(_buffer);
int result=_intBuffer.get(0)+_intBuffer.get(1);
_buffer.flip();
_buffer.clear();
_intBuffer.put(0,result);
_clientChannel.write(_buffer);
}
public static void main(String [] args){
new SumServer().start();
}
} // SumServer
客戶代碼
package examples.nio;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.IntBuffer;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.io.IOException;
/**
* SumClient.java
*
*
* Created: Thu Nov 06 11:26:06 2003
*
* @author starchu1981
* @version 1.0
*/
public class SumClient {
private ByteBuffer _buffer=ByteBuffer.allocate(8);
private IntBuffer _intBuffer;
private SocketChannel _channel;
public SumClient() {
_intBuffer=_buffer.asIntBuffer();
} // SumClient constructor
public int getSum(int first,int second){
int result=0;
try{
_channel=connect();
sendSumRequest(first,second);
result=receiveResponse();
}catch(IOException e){System.err.println(e.toString());
}finally{
if(_channel!=null){
try{
_channel.close();
}catch(IOException e){}
}
}
return result;
}
private SocketChannel connect()throws IOException{
InetSocketAddress socketAddress=
new InetSocketAddress("localhost",10000);
return SocketChannel.open(socketAddress);
}
private void sendSumRequest(int first,int second)throws IOException{
_buffer.clear();
_intBuffer.put(0,first);
_intBuffer.put(1,second);
_channel.write(_buffer);
System.out.println("發送加法請求 "+first+"+"+second);
}
private int receiveResponse()throws IOException{
_buffer.clear();
_channel.read(_buffer);
return _intBuffer.get(0);
}
public static void main(String [] args){
SumClient sumClient=new SumClient();
System.out.println("加法結果為 :"+sumClient.getSum(100,324));
}
} // SumClient
3． 非阻塞的加法伺服器
首先在openChannel方法中加入語句
_serverChannel.configureBlocking(false);//設置成為非阻塞模式
重寫WaitForConnection方法的代碼如下，使用非阻塞方式
private void waitForConnection()throws IOException{
Selector acceptSelector = SelectorProvider.provider().openSelector();
/*在伺服器套接字上注冊selector並設置為接受accept方法的通知。
這就告訴Selector，套接字想要在accept操作發生時被放在ready表
上，因此，允許多元非阻塞I/O發生。*/
SelectionKey acceptKey = ssc.register(acceptSelector,
SelectionKey.OP_ACCEPT);
int keysAdded = 0;
7. Java NIO怎麼理解通道和非阻塞
nio引入了buffer、channel、selector等概念。
通道相當於之前的I/O流。
「通道」太抽象了。java解釋不清的東西只能看它底層是怎麼解釋的——操作系統的I/O控制，通道控制方式？
I/O設備：CPU——通道——設備控制器——I/O設備
（通道和設備控制器的關系是多對多，設備控制器和I/O設備的關系也是多對多。）
I/O過程，參考http://www.nbrkb.net/lwt/jsjsj/asm/INTR&DMA.htm：
1.CPU在執行用戶程序時遇到I/O請求，根據用戶的I/O請求生成通道程序（也可以是事先編好的）。放到內存中，並把該通道程序首地址放入CAW中。
2.CPU執行「啟動I/O」指令，啟動通道工作。
3.通道接收「啟動I/O」指令信號，從CAW（記錄下一條通道指令存放的地址）中取出通道程序首地址，並根據此地址取出通道程序的第一條指令，放入CCW（記錄正在執行的通道指令）中；同時向CPU發回答信號，通知「啟動I/O」指令完成完畢，CPU可繼續執行。
4.與此同時，通道開始執行通道程序，進行物理I/O操作。當執行完一條指令後，如果還有下一條指令則繼續執行；否則表示傳輸完成，同時自行停止，通知CPU轉去處理通道結束事件，並從CCW中得到有關通道狀態。
如此一來，主處理器只要發出一個I/O操作命令，剩下的工作完全由通道負責。I/O操作結束後，I/O通道會發出一個中斷請求，表示相應操作已完成。
通道控制方式是對數據塊進行處理的，並非位元組。
通道控制方式就是非同步I/O，參考http://blog.csdn.net/historyasamirror/article/details/5778378：
I/O分兩段：1.數據從I/O設備到內核緩沖區。2.數據從內核緩沖區到應用緩沖區
I/O類型：
1.非同步I/O不會產生阻塞，程序不會等待I/O完成，繼續執行代碼，等I/O完成了再執行一個什麼回調函數，代碼執行效率高。很容易聯想到ajax。這個一般用於I/O操作不影響之後的代碼執行。
2.阻塞I/O，程序發起I/O操作後，進程阻塞，CPU轉而執行其他進程，I/O的兩個步驟完成後，向CPU發送中斷信號，進程就緒，等待執行。
3.非阻塞I/O並非都不阻塞，其實是第一步不阻塞，第二部阻塞。程序發起I/O操作後，進程一直檢查第一步是否完成，CPU一直在循環詢問，完成後，進程阻塞直到完成第二步。明白了！這個是「站著茅坑不拉屎」，CPU利用率最低的。邏輯和操作系統的程序直接控制方式一樣。
阻塞不阻塞描述的是發生I/O時當前線程的狀態。
以上是操作系統的I/O，那麼java的nio又是怎樣的呢？
個人覺得是模仿了通道控制方式。
先看看nio的示例代碼：
服務端TestReadServer.java
import java.io.IOException; import java.net.InetSocketAddress; import java.net.ServerSocket; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.channels.SelectionKey; import java.nio.channels.Selector; import java.nio.channels.ServerSocketChannel; import java.nio.channels.SocketChannel; import java.util.Iterator; import java.util.Set; public class TestReadServer { /*標識數字*/ private int flag = 0; /*緩沖區大小*/ private int BLOCK = 1024*1024*10; /*接受數據緩沖區*/ private ByteBuffer sendbuffer = ByteBuffer.allocate(BLOCK); /*發送數據緩沖區*/ private ByteBuffer receivebuffer = ByteBuffer.allocate(BLOCK); private Selector selector; public TestReadServer(int port) throws IOException { // 打開伺服器套接字通道 ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open(); // 伺服器配置為非阻塞 serverSocketChannel.configureBlocking(false); // 檢索與此通道關聯的伺服器套接字 ServerSocket serverSocket = serverSocketChannel.socket(); // 進行服務的綁定 serverSocket.bind(new InetSocketAddress(port)); // 通過open()方法找到Selector selector = Selector.open(); // 注冊到selector，等待連接 serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT); System.out.println("Server Start----"+port+":"); } // 監聽 private void listen() throws IOException { while (true) { // 選擇一組鍵，並且相應的通道已經打開 selector.select(); // 返回此選擇器的已選擇鍵集。 Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys(); Iterator<SelectionKey> iterator = selectionKeys.iterator(); while (iterator.hasNext()) { SelectionKey selectionKey = iterator.next(); iterator.remove(); handleKey(selectionKey); } } } // 處理請求 private void handleKey(SelectionKey selectionKey) throws IOException { // 接受請求 ServerSocketChannel server = null; SocketChannel client = null; String receiveText; String sendText; int count=0; // 測試此鍵的通道是否已准備好接受新的套接字連接。 if (selectionKey.isAcceptable()) { // 返回為之創建此鍵的通道。 server = (ServerSocketChannel) selectionKey.channel(); // 接受到此通道套接字的連接。 // 此方法返回的套接字通道（如果有）將處於阻塞模式。 client = server.accept(); // 配置為非阻塞 client.configureBlocking(false); // 注冊到selector，等待連接 client.register(selector, SelectionKey.OP_READ); } else if (selectionKey.isReadable()) { // 返回為之創建此鍵的通道。 client = (SocketChannel) selectionKey.channel(); //將緩沖區清空以備下次讀取 receivebuffer.clear(); //讀取伺服器發送來的數據到緩沖區中 System.out.println(System.currentTimeMillis()); count = client.read(receivebuffer); System.out.println(System.currentTimeMillis() + "~"+count); } } /** * @param args * @throws IOException */ public static void main(String[] args) throws IOException { // TODO Auto-generated method stub int port = 1234; TestReadServer server = new TestReadServer(port); server.listen(); } }客戶端TestReadClient.javaimport java.io.BufferedInputStream; import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.IOException; import java.net.InetSocketAddress; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.channels.SelectionKey; import java.nio.channels.Selector; import java.nio.channels.SocketChannel; import java.util.Iterator; import java.util.Set; public class TestReadClient { /*標識數字*/ private static int flag = 0; /*緩沖區大小*/ private static int BLOCK = 1024*1024*10; /*接受數據緩沖區*/ private static ByteBuffer sendbuffer = ByteBuffer.allocate(BLOCK); /*發送數據緩沖區*/ private static ByteBuffer receivebuffer = ByteBuffer.allocate(BLOCK); /*伺服器端地址*/ private final static InetSocketAddress SERVER_ADDRESS = new InetSocketAddress( "localhost", 1234); public static void main(String[] args) throws IOException { // TODO Auto-generated method stub // 打開socket通道 SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open(); // 設置為非阻塞方式 socketChannel.configureBlocking(false); // 打開選擇器 Selector selector = Selector.open(); // 注冊連接服務端socket動作 socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_CONNECT); // 連接 socketChannel.connect(SERVER_ADDRESS); // 分配緩沖區大小內存 Set<SelectionKey> selectionKeys; Iterator<SelectionKey> iterator; SelectionKey selectionKey; SocketChannel client; String receiveText; String sendText; int count=0; while (true) { //選擇一組鍵，其相應的通道已為 I/O 操作準備就緒。 //此方法執行處於阻塞模式的選擇操作。 selector.select(); //返回此選擇器的已選擇鍵集。 selectionKeys = selector.selectedKeys(); //System.out.println(selectionKeys.size()); iterator = selectionKeys.iterator(); while (iterator.hasNext()) { selectionKey = iterator.next(); if (selectionKey.isConnectable()) { System.out.println("client connect"); client = (SocketChannel) selectionKey.channel(); // 判斷此通道上是否正在進行連接操作。 // 完成套接字通道的連接過程。 if (client.isConnectionPending()) { client.finishConnect(); System.out.println("完成連接!"); sendbuffer.clear(); BufferedInputStream br = new BufferedInputStream(new FileInputStream(new File("D:\BigData.zip"))); byte[] b = new byte[BLOCK]; br.read(b); sendbuffer.put(b); sendbuffer.flip(); System.out.println(System.currentTimeMillis()); client.write(sendbuffer); System.out.println(System.currentTimeMillis()); } client.register(selector, SelectionKey.OP_READ); } else if (selectionKey.isReadable()) { client = (SocketChannel) selectionKey.channel(); //將緩沖區清空以備下次讀取 receivebuffer.clear(); //讀取伺服器發送來的數據到緩沖區中 count=client.read(receivebuffer); if(count>0){ receiveText = new String( receivebuffer.array(),0,count); System.out.println("客戶端接受伺服器端數據--:"+receiveText); client.register(selector, SelectionKey.OP_WRITE); } } } selectionKeys.clear(); } } }例子是TestReadClient向TestReadServer發送一個本地文件。TestReadServer收到後每次列印讀取到的位元組數。
如何體現非同步I/O？
看看TestReadClient中的：
if (selectionKey.isConnectable()) { System.out.println("client connect"); client = (SocketChannel) selectionKey.channel(); // 判斷此通道上是否正在進行連接操作。 // 完成套接字通道的連接過程。 if (client.isConnectionPending()) { client.finishConnect();如果沒有client.finishConnect();這句等待完成socket連接，可能會報異常：java.nio.channels.NotYetConnectedException
非同步的才不會管你有沒有連接成功，都會執行下面的代碼。這里需要人為的干預。
如果要證明是java的nio單獨使用非阻塞I/O，真沒辦法！！！阻塞非阻塞要查看進程。。。
不過還有種說法，叫非同步非阻塞。上面那段，是用非同步方式創建連接，進程當然沒有被阻塞。使用了finishConnect()這是人為將程序中止，等待連接創建完成（是模仿阻塞將當前進程阻塞掉，還是模仿非阻塞不斷輪詢訪問，不重要了反正是程序卡住沒往下執行）。
所以，創建連接的過程用非同步非阻塞I/O可以解釋的通。那read/write的過程呢？
根據上面例子的列印結果，可以知道這個過程是同步的，沒執行完是不會執行下面的代碼的。至於底下是使用阻塞I/O還是非阻塞I/O，對於應用級程序來說不重要了。
阻塞還是非阻塞，對於正常的開發（創立連接，從連接中讀寫數據）並沒有多少的提升，操作過程都類似。
那NIO憑什麼成為高性能架構的基礎，比起IO，性能優越在哪裡，接著猜。。。
java nio有意模仿操作系統的通道控制方式，那他的底層是不是就是直接使用操作系統的通道？
通道中的數據是以塊為單位的，之前的流是以位元組為單位的，同樣的數據流操作外設的次數較多。代碼中channel都是針對ByteBuffer對象進行read/write的，而ByteBuffer又是ByteBuffer.allocate(BLOCK);這樣創建的，是一個連續的塊空間。
那ByteBuffer是不是也是模擬操作系統的緩存？
緩存在io也有，如BufferedInputStream。CPU和外設的速度差很多，緩存為了提高CPU使用率，等外設將數據讀入緩存後，CPU再統一操作，不用外設讀一次，CPU操作一次，CPU的效率會被拉下來。。。
8. java 多進程並發控制怎麼做
進程間的通訊無非就是讀寫文件，socket通訊或者使用共享內存。
你不想用讀寫文件的方式，那就用共享內存或者socket通訊的方式。我個人覺得用socket比較簡單，也許是因為我對socket比較熟悉。
下面是一篇java實現共享內存的文章，java沒法管理內存，其實他也是靠創建映像文件來實現的。
共享內存在java中的實現
在jdk1.4中提供的類MappedByteBuffer為我們實現共享內存提供了較好的方法。該緩沖區實際上是一個磁碟文件的內存映像。二者的變化將保持同步，即內存數據發生變化會立刻反映到磁碟文件中，這樣會有效的保證共享內存的實現。
將共享內存和磁碟文件建立聯系的是文件通道類：FileChannel。該類的加入是JDK為了統一對外部設備（文件、網路介面等）的訪問方法，並且加強了多線程對同一文件進行存取的安全性。例如讀寫操作統一成read和write。這里只是用它來建立共享內存用，它建立了共享內存和磁碟文件之間的一個通道。
打開一個文件建立一個文件通道可以用RandomAccessFile類中的方法getChannel。該方法將直接返回一個文件通道。該文件通道由於對應的文件設為隨機存取文件，一方面可以進行讀寫兩種操作，另一方面使用它不會破壞映像文件的內容（如果用FileOutputStream直接打開一個映像文件會將該文件的大小置為0，當然數據會全部丟失）。這里，如果用 FileOutputStream和FileInputStream則不能理想的實現共享內存的要求，因為這兩個類同時實現自由的讀寫操作要困難得多。
下面的代碼實現了如上功能，它的作用類似UNIX系統中的mmap函數。
// 獲得一個只讀的隨機存取文件對象
RandomAccessFile RAFile = new RandomAccessFile(filename,"r");
// 獲得相應的文件通道
FileChannel fc = RAFile.getChannel();
// 取得文件的實際大小，以便映像到共享內存
int size = (int)fc.size();
// 獲得共享內存緩沖區，該共享內存只讀
MappedByteBuffer mapBuf = fc.map(FileChannel.MAP_RO,0,size);
// 獲得一個可讀寫的隨機存取文件對象
RAFile = new RandomAccessFile(filename,"rw");
// 獲得相應的文件通道
fc = RAFile.getChannel();
// 取得文件的實際大小，以便映像到共享內存
size = (int)fc.size();
// 獲得共享內存緩沖區，該共享內存可讀寫
mapBuf = fc.map(FileChannel.MAP_RW,0,size);
// 獲取頭部消息：存取許可權
mode = mapBuf.getInt();
如果多個應用映像同一文件名的共享內存，則意味著這多個應用共享了同一內存數據。這些應用對於文件可以具有同等存取許可權，一個應用對數據的刷新會更新到多個應用中。
為了防止多個應用同時對共享內存進行寫操作，可以在該共享內存的頭部信息加入寫操作標志。該共享內存的頭部基本信息至少有：
int Length； // 共享內存的長度。
int mode; // 該共享內存目前的存取模式。
共享內存的頭部信息是類的私有信息，在多個應用可以對同一共享內存執行寫操作時，開始執行寫操作和結束寫操作時，需調用如下方法：
public boolean StartWrite()
{
if(mode == 0) { // 標志為0，則表示可寫
mode = 1; // 置標志為1，意味著別的應用不可寫該共享內存
mapBuf.flip();
mapBuf.putInt(mode); // 寫如共享內存的頭部信息
return true;
}
else {
return false; // 指明已經有應用在寫該共享內存，本應用不可寫該共享內存
}
}
public boolean StopWrite()
{
mode = 0; // 釋放寫許可權
mapBuf.flip();
mapBuf.putInt(mode); // 寫入共享內存頭部信息
return true;
}
這里提供的類文件mmap.java封裝了共享內存的基本介面，讀者可以用該類擴展成自己需要的功能全面的類。
如果執行寫操作的應用異常中止，那麼映像文件的共享內存將不再能執行寫操作。為了在應用異常中止後，寫操作禁止標志自動消除，必須讓運行的應用獲知退出的應用。在多線程應用中，可以用同步方法獲得這樣的效果，但是在多進程中，同步是不起作用的。方法可以採用的多種技巧，這里只是描述一可能的實現：採用文件鎖的方式。寫共享內存應用在獲得對一個共享內存寫許可權的時候，除了判斷頭部信息的寫許可權標志外，還要判斷一個臨時的鎖文件是否可以得到，如果可以得到，則即使頭部信息的寫許可權標志為1（上述），也可以啟動寫許可權，其實這已經表明寫許可權獲得的應用已經異常退出，這段代碼如下：
// 打開一個臨時的文件，注意同一共享內存，該文件名要相同，可以在共享文件名後加後綴「.lock」。
RandomAccessFile fis = new RandomAccessFile("shm.lock","rw");
// 獲得文件通道
FileChannel lockfc = fis.getChannel();
// 獲得文件的獨占鎖，該方法不產生堵塞，立刻返回
FileLock flock = lockfc.tryLock();
// 如果為空，則表明已經有應用佔有該鎖
if(flock == null) {
...// 不能執行寫操作
}
else {
...// 可以執行寫操作
}
該鎖會在應用異常退出後自動釋放，這正是該處所需要的方法。
9. java中IO和NIO的區別和適用場景
java.NIO包里包括三個基本的組件
lbuffer：因為NIO是基於緩沖的，所以buffer是最底層的必要類，這也是IO和NIO的根本不同，雖然stream等有buffer開頭的擴展類，但只是流的包裝類，還是從流讀到緩沖區，而NIO卻是直接讀到buffer中進行操作。
因為讀取的都是位元組，所以在操作文字時，要用charset類進行編解碼操作。
lchannel：類似於IO的stream，但是不同的是除了FileChannel，其他的channel都能以非阻塞狀態運行。FileChannel執行的是文件的操作，可以直接DMA操作內存而不依賴於CPU。其他比如socketchannel就可以在數據准備好時才進行調用。
lselector：用於分發請求到不同的channel，這樣才能確保channel不處於阻塞狀態就可以收發消息。
面向流與面向緩沖
Java NIO和IO之間第一個最大的區別是，IO是面向流的，NIO是面向緩沖區的。Java
IO面向流意味著每次從流中讀一個或多個位元組，直至讀取所有位元組，它們沒有被緩存在任何地方。此外，它不能前後移動流中的數據。如果需要前後移動從流中讀取的數據，需要先將它緩存到一個緩沖區。Java NIO的緩沖導向方法略有不同。數據讀取到一個它稍後處理的緩沖區，需要時可在緩沖區中前後移動。這就增加了處理過程中的靈活性。但是，還需要檢查是否該緩沖區中包含所有您需要處理的數據。而且，需確保當更多的數據讀入緩沖區時，不要覆蓋緩沖區里尚未處理的數據。
補充一點：NIO的buffer可以使用直接內存緩沖區，該緩沖區不在JVM中，性能會比JVM的緩沖區略好，不過會增加相應的垃圾回收的負擔，因為JVM緩沖區的性能已經足夠好，所以除非在對緩沖有特別要求的地方使用直接緩沖區，盡量使用JVM緩沖。
阻塞與非阻塞
Java IO是阻塞式的操作，當一個inputstream或outputstream在進行read（）或write（）操作時，是一直處於等待狀態的，直到有數據讀/寫入後才進行處理.而NIO是非阻塞式的,當進行讀寫操作時,只會返回當前已經准備好的數據,沒有就返回空,這樣當前線程就可以處理其他的事情,提高了資源的使用率.
與傳統IO的優勢
在老的IO包中，serverSocket和socket都是阻塞式的，因此一旦有大規模的並發行為，而每一個訪問都會開啟一個新線程。這時會有大規模的線程上下文切換操作（因為都在等待，所以資源全都被已有的線程吃掉了），這時無論是等待的線程還是正在處理的線程，響應率都會下降，並且會影響新的線程。
而NIO包中的serverSocket和socket就不是這樣，只要注冊到一個selector中，當有數據放入通道的時候，selector就會得知哪些channel就緒，這時就可以做響應的處理，這樣服務端只有一個線程就可以處理大部分情況（當然有些持續性操作，比如上傳下載一個大文件，用NIO的方式不會比IO好）。
通過兩個圖的比較，可以看出IO是直連的，每個請求都給一條線程來處理，但是NIO卻是基於反應堆（selector）來處理，直到讀寫的數據准備好後，才會通知相應的線程來進行處理。一言以蔽之：「selector不會讓channel白占資源，沒事的時候給我去睡覺。」
PS:NIO基於位元組進行傳輸，在IO時要注意decode/encode。
更具體的信息請參閱：http://blog.csdn.net/zhansong_1987/article/details/45873861
10. java nio和數組有什麼區別
一. 介紹NIO
NIO包（java.nio.*）引入了四個關鍵的抽象數據類型，它們共同解決傳統的I/O類中的一些問題。
1． Buffer：它是包含數據且用於讀寫的線形表結構。其中還提供了一個特殊類用於內存映射文件的I/O操作。
2． Charset：它提供Unicode字元串影射到位元組序列以及逆影射的操作。
3． Channels：包含socket，file和pipe三種管道，它實際上是雙向交流的通道。
4． Selector：它將多元非同步I/O操作集中到一個或多個線程中（它可以被看成是Unix中select（）函數或Win32中WaitForSingleEvent（）函數的面向對象版本）。
二. 回顧傳統
在介紹NIO之前，有必要了解傳統的I/O操作的方式。以網路應用為例，傳統方式需要監聽一個ServerSocket，接受請求的連接為其提供服務（服務通常包括了處理請求並發送響應）圖一是伺服器的生命周期圖，其中標有粗黑線條的部分表明會發生I/O阻塞。
圖一
可以分析創建伺服器的每個具體步驟。首先創建ServerSocket
ServerSocket server=new ServerSocket（10000）；
然後接受新的連接請求
Socket newConnection=server.accept（）；
對於accept方法的調用將造成阻塞，直到ServerSocket接受到一個連接請求為止。一旦連接請求被接受，伺服器可以讀客戶socket中的請求。
InputStream in = newConnection.getInputStream();
InputStreamReader reader = new InputStreamReader(in);
BufferedReader buffer = new BufferedReader(reader);
Request request = new Request();
while(!request.isComplete()) {
String line = buffer.readLine();
request.addLine(line);
}
這樣的操作有兩個問題，首先BufferedReader類的readLine（）方法在其緩沖區未滿時會造成線程阻塞，只有一定數據填滿了緩沖區或者客戶關閉了套接字，方法才會返回。其次，它回產生大量的垃圾，BufferedReader創建了緩沖區來從客戶套接字讀入數據，但是同樣創建了一些字元串存儲這些數據。雖然BufferedReader內部提供了StringBuffer處理這一問題，但是所有的String很快變成了垃圾需要回收。
同樣的問題在發送響應代碼中也存在
Response response = request.generateResponse();
OutputStream out = newConnection.getOutputStream();
InputStream in = response.getInputStream()；
int ch；
while(-1 != (ch = in.read())) {
out.write(ch);
}
newConnection.close();
類似的，讀寫操作被阻塞而且向流中一次寫入一個字元會造成效率低下，所以應該使用緩沖區，但是一旦使用緩沖，流又會產生更多的垃圾。
傳統的解決方法
通常在Java中處理阻塞I/O要用到線程（大量的線程）。一般是實現一個線程池用來處理請求，如圖二
圖二
線程使得伺服器可以處理多個連接，但是它們也同樣引發了許多問題。每個線程擁有自己的棧空間並且佔用一些CPU時間，耗費很大，而且很多時間是浪費在阻塞的I/O操作上，沒有有效的利用CPU。
三. 新I/O
1． Buffer
傳統的I/O不斷的浪費對象資源（通常是String）。新I/O通過使用Buffer讀寫數據避免了資源浪費。Buffer對象是線性的，有序的數據集合，它根據其類別只包含唯一的數據類型。
java.nio.Buffer 類描述
java.nio.ByteBuffer 包含位元組類型。 可以從ReadableByteChannel中讀在 WritableByteChannel中寫
java.nio.MappedByteBuffer 包含位元組類型，直接在內存某一區域映射
java.nio.CharBuffer 包含字元類型，不能寫入通道
java.nio.DoubleBuffer 包含double類型，不能寫入通道
java.nio.FloatBuffer 包含float類型
java.nio.IntBuffer 包含int類型
java.nio.LongBuffer 包含long類型
java.nio.ShortBuffer 包含short類型
可以通過調用allocate(int capacity)方法或者allocateDirect(int capacity)方法分配一個Buffer。特別的，你可以創建MappedBytesBuffer通過調用FileChannel.map(int mode,long position,int size)。直接（direct）buffer在內存中分配一段連續的塊並使用本地訪問方法讀寫數據。非直接(nondirect)buffer通過使用Java中的數組訪問代碼讀寫數據。有時候必須使用非直接緩沖例如使用任何的wrap方法（如ByteBuffer.wrap(byte[])）在Java數組基礎上創建buffer。
2． 字元編碼
向ByteBuffer中存放數據涉及到兩個問題：位元組的順序和字元轉換。ByteBuffer內部通過ByteOrder類處理了位元組順序問題，但是並沒有處理字元轉換。事實上，ByteBuffer沒有提供方法讀寫String。
Java.nio.charset.Charset處理了字元轉換問題。它通過構造CharsetEncoder和CharsetDecoder將字元序列轉換成位元組和逆轉換。
3． 通道(Channel)
你可能注意到現有的java.io類中沒有一個能夠讀寫Buffer類型，所以NIO中提供了Channel類來讀寫Buffer。通道可以認為是一種連接，可以是到特定設備，程序或者是網路的連接。通道的類等級結構圖如下
圖三
圖中ReadableByteChannel和WritableByteChannel分別用於讀寫。
GatheringByteChannel可以從使用一次將多個Buffer中的數據寫入通道，相反的，ScatteringByteChannel則可以一次將數據從通道讀入多個Buffer中。你還可以設置通道使其為阻塞或非阻塞I/O操作服務。
為了使通道能夠同傳統I/O類相容，Channel類提供了靜態方法創建Stream或Reader
4． Selector
在過去的阻塞I/O中，我們一般知道什麼時候可以向stream中讀或寫，因為方法調用直到stream准備好時返回。但是使用非阻塞通道，我們需要一些方法來知道什麼時候通道准備好了。在NIO包中，設計Selector就是為了這個目的。SelectableChannel可以注冊特定的事件，而不是在事件發生時通知應用，通道跟蹤事件。然後，當應用調用Selector上的任意一個selection方法時，它查看注冊了的通道看是否有任何感興趣的事件發生。圖四是selector和兩個已注冊的通道的例子
圖四
並不是所有的通道都支持所有的操作。SelectionKey類定義了所有可能的操作位，將要用兩次。首先，當應用調用SelectableChannel.register(Selector sel,int op)方法注冊通道時，它將所需操作作為第二個參數傳遞到方法中。然後，一旦SelectionKey被選中了，SelectionKey的readyOps()方法返回所有通道支持操作的數位的和。SelectableChannel的validOps方法返回每個通道允許的操作。注冊通道不支持的操作將引發IllegalArgumentException異常。下表列出了SelectableChannel子類所支持的操作。
ServerSocketChannel OP_ACCEPT
SocketChannel OP_CONNECT, OP_READ, OP_WRITE
DatagramChannel OP_READ, OP_WRITE
Pipe.SourceChannel OP_READ
Pipe.SinkChannel OP_WRITE
四. 舉例說明
1． 簡單網頁內容下載
這個例子非常簡單，類SocketChannelReader使用SocketChannel來下載特定網頁的HTML內容。
package examples.nio;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.nio.charset.Charset;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.io.IOException;
public class SocketChannelReader{
private Charset charset=Charset.forName("UTF-8");//創建UTF-8字元集
private SocketChannel channel;
public void getHTMLContent(){
try{
connect();
sendRequest();
readResponse();
}catch(IOException e){
System.err.println(e.toString());
}finally{
if(channel!=null){
try{
channel.close();
}catch(IOException e){}
}
}
}
private void connect()throws IOException{//連接到CSDN
InetSocketAddress socketAddress=
new InetSocketAddress("http://www.csdn.net",80/);
channel=SocketChannel.open(socketAddress);
//使用工廠方法open創建一個channel並將它連接到指定地址上
//相當與SocketChannel.open().connect(socketAddress);調用
}
private void sendRequest()throws IOException{
channel.write(charset.encode("GET "
+"/document"
+"\r\n\r\n"));//發送GET請求到CSDN的文檔中心
//使用channel.write方法，它需要CharByte類型的參數，使用
//Charset.encode(String)方法轉換字元串。
}
private void readResponse()throws IOException{//讀取應答
ByteBuffer buffer=ByteBuffer.allocate(1024);//創建1024位元組的緩沖
while(channel.read(buffer)!=-1){
buffer.flip();//flip方法在讀緩沖區位元組操作之前調用。
System.out.println(charset.decode(buffer));
//使用Charset.decode方法將位元組轉換為字元串
buffer.clear();//清空緩沖
}
}
public static void main(String [] args){
new SocketChannelReader().getHTMLContent();
}
2． 簡單的加法伺服器和客戶機
伺服器代碼
package examples.nio;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.IntBuffer;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.io.IOException;
/**
* SumServer.java
*
*
* Created: Thu Nov 06 11:41:52 2003
*
* @author starchu1981
* @version 1.0
*/
public class SumServer {
private ByteBuffer _buffer=ByteBuffer.allocate(8);
private IntBuffer _intBuffer=_buffer.asIntBuffer();
private SocketChannel _clientChannel=null;
private ServerSocketChannel _serverChannel=null;
public void start(){
try{
openChannel();
waitForConnection();
}catch(IOException e){
System.err.println(e.toString());
}
}
private void openChannel()throws IOException{
_serverChannel=ServerSocketChannel.open();
_serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(10000));
System.out.println("伺服器通道已經打開");
}
private void waitForConnection()throws IOException{
while(true){
_clientChannel=_serverChannel.accept();
if(_clientChannel!=null){
System.out.println("新的連接加入");
processRequest();
_clientChannel.close();
}
}
}
private void processRequest()throws IOException{
_buffer.clear();
_clientChannel.read(_buffer);
int result=_intBuffer.get(0)+_intBuffer.get(1);
_buffer.flip();
_buffer.clear();
_intBuffer.put(0,result);
_clientChannel.write(_buffer);
}
public static void main(String [] args){
new SumServer().start();
}
} // SumServer
客戶代碼
package examples.nio;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.IntBuffer;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.io.IOException;
/**
* SumClient.java
*
*
* Created: Thu Nov 06 11:26:06 2003
*
* @author starchu1981
* @version 1.0
*/
public class SumClient {
private ByteBuffer _buffer=ByteBuffer.allocate(8);
private IntBuffer _intBuffer;
private SocketChannel _channel;
public SumClient() {
_intBuffer=_buffer.asIntBuffer();
} // SumClient constructor
public int getSum(int first,int second){
int result=0;
try{
_channel=connect();
sendSumRequest(first,second);
result=receiveResponse();
}catch(IOException e){System.err.println(e.toString());
}finally{
if(_channel!=null){
try{
_channel.close();
}catch(IOException e){}
}
}
return result;
}
private SocketChannel connect()throws IOException{
InetSocketAddress socketAddress=
new InetSocketAddress("localhost",10000);
return SocketChannel.open(socketAddress);
}
private void sendSumRequest(int first,int second)throws IOException{
_buffer.clear();
_intBuffer.put(0,first);
_intBuffer.put(1,second);
_channel.write(_buffer);
System.out.println("發送加法請求 "+first+"+"+second);
}
private int receiveResponse()throws IOException{
_buffer.clear();
_channel.read(_buffer);
return _intBuffer.get(0);
}
public static void main(String [] args){
SumClient sumClient=new SumClient();
System.out.println("加法結果為 :"+sumClient.getSum(100,324));
}
} // SumClient
3． 非阻塞的加法伺服器
首先在openChannel方法中加入語句
_serverChannel.configureBlocking(false);//設置成為非阻塞模式
重寫WaitForConnection方法的代碼如下，使用非阻塞方式
private void waitForConnection()throws IOException{
Selector acceptSelector = SelectorProvider.provider().openSelector();
/*在伺服器套接字上注冊selector並設置為接受accept方法的通知。
這就告訴Selector，套接字想要在accept操作發生時被放在ready表
上，因此，允許多元非阻塞I/O發生。*/
SelectionKey acceptKey = ssc.register(acceptSelector,
SelectionKey.OP_ACCEPT);
int keysAdded = 0;
/*select方法在任何上面注冊了的操作發生時返回*/
while ((keysAdded = acceptSelector.select()) > 0) {
// 某客戶已經准備好可以進行I/O操作了，獲取其ready鍵集合
Set readyKeys = acceptSelector.selectedKeys();
Iterator i = readyKeys.iterator();
// 遍歷ready鍵集合，並處理加法請求
while (i.hasNext()) {
SelectionKey sk = (SelectionKey)i.next();
i.remove();
ServerSocketChannel nextReady =
(ServerSocketChannel)sk.channel();
// 接受加法請求並處理它
_clientSocket = nextReady.accept().socket();
processRequest();
_clientSocket.close();
}
}
}
參考資料
1． <Master Merlin's new I/O classes> From <http://www.javawordl.com/>
2． J2SE1.4.2 API Specification From <http://java.sun.com/>
3． <Working with SocketChannels> From <http://developer.java.sun.com/developer>
4. NIO Examples From <http://java.sun.com/>