java中基于文件的NIO

java 中文件NIO

1. 内存映射文件

通俗点，就是ReadFile和WriteFile这样的I/O系统函数， 在文件里来回地读、写、移动文件指针效率低 速度慢；CreateFileMapping函数允许应用程序把文件映射到一个进程，这样文件内的数据就可以用内存读/写指令来访问，提高效率。

再通俗点，就是比如 要读取一个文件里的东西 这时候你就得去硬盘读，但是映射到内存后 就可以直接对这块内存操作了；写操作也一个意思。。。。。就是把要在硬盘上搞的东西 弄到内存搞 搞起来方便

JDK1.4版本引入了java.nio包，对文件流进行读写操作，提供无阻塞模式，同时也提供了一种高效率的文件读写模式，内存映射文件，把文件某个区域块映射到内存，进行高效率的读写，主要用到下面类
java.nio.MappedByteBuffer;
java.nio.channels.FileChannel

package com.bjmashibing.system.io;

import org.junit.Test;
import java.io.BufferedOutputStream;
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.MappedByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;

public class OSFileIO {

    static byte[] data = "123456789\n".getBytes();
    static String path =  "/root/testfileio/out.txt";

    //最基本的file写

    public static  void testBasicFileIO() throws Exception {
        File file = new File(path);
        FileOutputStream out = new FileOutputStream(file);
        while(true){
            Thread.sleep(10);
            out.write(data);

        }

    }

    //测试buffer文件IO
    // 在jvm上开启  8kB 的数据空间  写满8字节之后调用系统syscall以8字节的新式写到pageCahe  write(8KBbyte[])

    public static void testBufferedFileIO() throws Exception {
        File file = new File(path);
        BufferedOutputStream out = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(file));
        while(true){
            Thread.sleep(10);
            out.write(data);
        }
    }



    //测试文件NIO


        public static void testRandomAccessFileWrite() throws  Exception {


        RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(path, "rw");

        raf.write("hello mashibing\n".getBytes());
        raf.write("hello seanzhou\n".getBytes());
        System.out.println("write------------");
        System.in.read();

        raf.seek(4);
        raf.write("ooxx".getBytes());

        System.out.println("seek---------");
        System.in.read();

        FileChannel rafchannel = raf.getChannel();
        //mmap  堆外  和文件映射的   byte  not  objtect
        MappedByteBuffer map = rafchannel.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, 4096);


        map.put("@@@".getBytes());  //不是系统调用  但是数据会到达 内核的pagecache
            //曾经我们是需要out.write()  这样的系统调用，才能让程序的data 进入内核的pagecache
            //曾经必须有用户态内核态切换
            //mmap的内存映射，依然是内核的pagecache体系所约束的！！！
            //换言之，丢数据
            //你可以去github上找一些 其他C程序员写的jni扩展库，使用linux内核的Direct IO
            //直接IO是忽略linux的pagecache
            //是把pagecache  交给了程序自己开辟一个字节数组当作pagecache，动用代码逻辑来维护一致性/dirty。。。一系列复杂问题

        System.out.println("map--put--------");
        System.in.read();

//        map.force(); //  flush



        raf.seek(0);

        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(8192);
//        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(1024);

        int read = rafchannel.read(buffer);   //buffer.put()
        System.out.println(buffer);
        buffer.flip();
        System.out.println(buffer);

        for (int i = 0; i < buffer.limit(); i++) {
            Thread.sleep(200);
            System.out.print(((char)buffer.get(i)));
        }


    }


    @Test
    public  void whatByteBuffer(){

//        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(1024);


        System.out.println("postition: " + buffer.position());
        System.out.println("limit: " +  buffer.limit());
        System.out.println("capacity: " + buffer.capacity());
        System.out.println("mark: " + buffer);

        buffer.put("123".getBytes());

        System.out.println("-------------put:123......");
        System.out.println("mark: " + buffer);

        buffer.flip();   //读写交替

        System.out.println("-------------flip......");
        System.out.println("mark: " + buffer);

        buffer.get();

        System.out.println("-------------get......");
        System.out.println("mark: " + buffer);

        buffer.compact();

        System.out.println("-------------compact......");
        System.out.println("mark: " + buffer);

        buffer.clear();

        System.out.println("-------------clear......");
        System.out.println("mark: " + buffer);

    }


}