Java NIO 入门学习(读写文件) | 隔叶黄莺 Yanbin Blog

2010-03-18 | 阅读(1,526)

我们用原有 IO 读写文件应该不会陌生了，顺带回顾一下，大致两种：

1. 在 InputStream 或 OutputStream 上读写字节或字节数组，读 InputStream 时用是否返回 -1 来判断是否到达末尾。
2. 包装成 Reader/Writer 可以直接读写字符串，进一步包装到 BufferedReader/BufferedWriter 就可以按行读写了。readLine() 时看是否返回 null 断定是否读完了最后一行。

现在我们要用 NIO 来读写文件，肯定是要用到 Channel 和 Buffer 了。一句话描述过程就是从 FileInputStream 得到的 FileChannel 中读取数据到 Buffer 中，再处理 Buffer 中的数据。看代码：

public static void main(String[] args) throws Exception {
    FileInputStream fis = new FileInputStream("C:/Java/jdk1.6.0_18/LICENSE");

    //得到文件通道
    FileChannel fc = fis.getChannel();

    //分配与文件尺寸等大的缓冲区
    ByteBuffer bf = ByteBuffer.allocate((int) fc.size());

    //整个文件内容全读入缓冲区，即是内存映射文件
    fc.read(bf);

    //把缓冲中当前位置回复为零
    bf.rewind();

    //输出缓冲区中的内容
    while (bf.hasRemaining()) {
        System.out.print((char) bf.get());
    }
}

public static void main(String[] args) throws Exception {

FileInputStream fis = new FileInputStream("C:/Java/jdk1.6.0_18/LICENSE");

//得到文件通道

FileChannel fc = fis.getChannel();

//分配与文件尺寸等大的缓冲区

ByteBuffer bf = ByteBuffer.allocate((int) fc.size());

//整个文件内容全读入缓冲区，即是内存映射文件

fc.read(bf);

//把缓冲中当前位置回复为零

bf.rewind();

//输出缓冲区中的内容

while (bf.hasRemaining()) {

System.out.print((char) bf.get());

}

上面程序使用了一个与文件尺寸等大的缓冲区，正好能一次性把文件内容全部读入内存，如果文件过多将是十分耗费的内存的，所以我们可能须手工指定某个大小(如 1024,2048) 的缓冲区，然后分多次读入文件内容到缓冲区中。这时候程序就是下面那样子了：

public static void main(String[] args) throws Exception {
    FileInputStream fis = new FileInputStream("C:/Java/jdk1.6.0_18/LICENSE");

    // 得到文件通道
    FileChannel fc = fis.getChannel();

    // 指定大小为 1024 的缓冲区
    ByteBuffer bf = ByteBuffer.allocate(1024);

    // 读取通道中的下一块数据到缓冲区中
    // 缓冲区的 position 即为当前缓冲区中最后有效位置
    while (fc.read(bf) != -1) {

        //把缓冲中当前位置回复为零，前把缓冲区的 limit 设置为之前 position 值
        bf.flip();

        // 输出缓冲区中的内容
        while (bf.hasRemaining()) {
            System.out.print((char) bf.get());
        }

        // 清理缓冲区，准备再次读取数据
        bf.clear();
    }
}

public static void main(String[] args) throws Exception {

FileInputStream fis = new FileInputStream("C:/Java/jdk1.6.0_18/LICENSE");

// 得到文件通道

FileChannel fc = fis.getChannel();

// 指定大小为 1024 的缓冲区

ByteBuffer bf = ByteBuffer.allocate(1024);

// 读取通道中的下一块数据到缓冲区中

// 缓冲区的 position 即为当前缓冲区中最后有效位置

while (fc.read(bf) != -1) {

//把缓冲中当前位置回复为零，前把缓冲区的 limit 设置为之前 position 值

bf.flip();

// 输出缓冲区中的内容

while (bf.hasRemaining()) {

System.out.print((char) bf.get());

}

// 清理缓冲区，准备再次读取数据

bf.clear();

}

留意对缓冲区的 rewind()/flip()/clear() 操作所产生的影响，即对 position/limit/mark 等标志的影响。最后提醒操作完之后，要关闭通道和输入流。

用 ByteBuffer 知道了怎么读文件内容(当然，还未涉及到中文内容)并打印到屏幕后，再来看看 NIO 怎么写文件：

public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException{
    FileOutputStream fos = new FileOutputStream("c:/nio.tst");

    // 得到文件通道
    FileChannel fc = fos.getChannel();

    // 指定大小为 1024 的缓冲区
    ByteBuffer bf = ByteBuffer.allocate(1024);

    // 要写入文件的字符串
    String greeting = "Hello, Java NIO";

    //把以上字符串逐字放入缓冲区
    for (int i = 0; i < greeting.length(); i++) {
        bf.putChar(greeting.charAt(i));
    }

    // 记得执行这个方法，使得 position=0, limit=30, 才能写入正确的数据
    // 否则 position 为 30, limit 为 1024，将会把 30 之后的全部空数据(0) 填到文件中
    bf.flip();

    // 缓冲区数据写入到文件中，会把缓冲区中从 position 到 limit 之间的数据写入文件
    fc.write(bf);

    fc.close(); //关闭文件通道
    fos.close(); //关闭文件输出流
}

public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException, IOException{

FileOutputStream fos = new FileOutputStream("c:/nio.tst");

// 得到文件通道

FileChannel fc = fos.getChannel();

// 指定大小为 1024 的缓冲区

ByteBuffer bf = ByteBuffer.allocate(1024);

// 要写入文件的字符串

String greeting = "Hello, Java NIO";

//把以上字符串逐字放入缓冲区

for (int i = 0; i < greeting.length(); i++) {

bf.putChar(greeting.charAt(i));

}

// 记得执行这个方法，使得 position=0, limit=30, 才能写入正确的数据

// 否则 position 为 30, limit 为 1024，将会把 30 之后的全部空数据(0) 填到文件中

bf.flip();

// 缓冲区数据写入到文件中，会把缓冲区中从 position 到 limit 之间的数据写入文件

fc.write(bf);

fc.close(); //关闭文件通道

fos.close(); //关闭文件输出流

}

同样的，如果是写入中文内容，也需要进行字符集的相关处理。执行后在 C 盘根目录下产生 nio.tst 文件，内容就是 Hello, Java NIO。此代码的关键之处就是对缓冲的 flip() 调用，你可以在调试模式下观察到 flip() 方法调用前后，缓冲区 bf 的 position/limit 属性的变化。试着注释掉 flip() 代码，看看两次生成的 nio.tst 文件内容是不是大相径庭。

所以，要用好 NIO，缓冲区的 mark/position/limit/capacity 属性应理解，以及 clear()/flip()/rewind() 分别会怎么影响到以上属性。

还有，虽然说通道是双向的，字面上不像流那样区分输入通道或是输出通道，但实际通道也存在只读或只写的特性，例如由 FileInputStream.getChannel() 获得的通道是无法写入内容的，由 FileOutputStream.getChannel() 获得的通道是不能读的，否则会抛出相应的异常 NonWritableChannelException 和 NonReadableChannelException。而且 Buffer 也存在着是否只读的属性。

前面的代码在这里只是说明用 NIO 读写文件应如何处理，并不是说比起用旧 IO 流式的写法效率就更高了。NIO 的高效率只会体现在有些时候，并非任何时候都优于旧 IO，那是块操作和字节操作的区别，用 NIO 时要小心内存。伸手就能摘到的梨用不着搬个凳子，何况旧 IO 实现起来还更简洁些呢!

参考：1. nio文件读写
2. 使用NIO的读文本文件

本文链接 https://yanbin.blog/java-nio-access-fil/, 来自隔叶黄莺 Yanbin Blog