NIO简介

 

传统的IO有一下缺点：

传统的IO是BIO（阻塞式的IO），使用read()系列方法读取数据时，如果没有可读取的数据，会一直阻塞该线程，读取到数据后，线程才继续往下执行。
不管是字节流还是字符流，底层都是基于字节实现的，如果不使用缓冲区，会一个字节一个字节地处理，效率极低。
读文件时需要从内核空间复制数据到用户空间，写文件时需要把数据从用户空间传递到内核空间，很花时间。

Java不具备直接操作硬件的能力，不能直接操作计算机硬件。OS是由C/C++写的，代码执行效率极高，操作硬件能力强。

当Java程序要使用计算机硬件时，比如要使用摄像头，要读写磁盘文件等，是由JVM向OS发出请求，由OS来操作硬件。

计算机内存大体可分为2部分：

内核空间，运行OS自带的程序，比如说Windows启动程序、资源管理器、注册表等。
用户空间，运行用户程序，比如说QQ、酷狗、IDEA等。
这样做的好处是，将系统内核和用户程序分开，即便用户程序出了问题，也不会影响到系统内核，系统内核更加安全。

但也造成了一个问题：一般情况下，用户程序不能直接访问内核空间的数据。

读文件：JVM向OS发出请求 -> OS把磁盘文件中存储的数据读取到内核空间 -> OS再把这些数据从内核空间复制到用户空间 -> JVM使用用户空间的这些数据。

写文件：JVM向OS发出请求 -> OS把要写的数据从用户空间复制到内核空间 -> OS把这些数据从内核空间写到磁盘文件。

JVM是运行在用户空间的一个程序，通常不能直接访问内核空间的数据。传统的IO进行磁盘文件读写要把数据从内核空间复制到用户空间，或者把数据从用户空间复制到内核空间，会花费大量的时间，尤其是读写的数据量较大时，速度很慢。

从JDK1.4开始，Java提供了一系列改进的新IO，称为NIO（New IO）。新增的IO在java.nio包中，同时也改写了java.io包中的很多类。

NIO可以进行通道映射，将内核空间中的文件数据映射到用户空间，通过内存镜像直接读写内核空间的数据，不必复制文件数据，节省了时间，速度更快、效率更高，但用户程序直接操作内核空间中的文件数据，增加了内核被破坏的风险。

我们常说NIO是把磁盘文件映射到内存中，从而直接对磁盘文件进行读写，这其实是不准确的，Java不能直接操作硬件，需要借助OS。

NIO中的主要类：

Channel 可以将内核空间中的文件数据映射到用户空间
Buffer　　缓冲，用于批量读写数据
Charset　　字符集，用于字符序列的编码、解码
Selector　　提供非阻塞式的IO