12、NIO、AIO、BIO一

1、NIO概述

　　什么是NIO：NIO是New I/O的简称，与旧式的基于流的I/O方式相对，从名字看，他表示新的一套JAVA I/O标准。它是在java1.4中被纳入到JDK中的，并具有以下特性：

　　-NIO是基于块（BLOCK）的，它以块为基本单位处理数据（硬盘上存储的单位也是按Block来存储，这样性能上比基于流的方式要好一些）

　　-为所有的原始类型提供了（Buffer）缓存支持

　　-增加了通道（Channel）对象，作为新的原始I/O抽象

　　-支持锁（我们在平时使用使用时经常能看到会出现一些.lock文件，这说明有线程正在使用这把锁，当线程释放锁时，会把这个文件删除掉，这样其他线程才能继续拿到这把锁）　和内存映射文件的文件访问接口

　　-提供了基于Selector的异步网络I/O所有的从通道中的读写操作，都要经过Buffer，而通道就是IO

的抽象，通道的另一端就是操纵的文件。　

 

2、同步、异步、阻塞、非阻塞

　　同步：使用同步IO时，java自己处理IO读写

　　异步：使用异步IO时，java将IO读写委托给os处理，需要将数据缓冲区地址和大小传给os，os需要支持异步IO操作API。（编程麻烦，但是可以让java省力）

　　阻塞：使用阻塞IO时，java调用会一直阻塞到读写完成才返回。

　　非阻塞：使用非阻塞IO时，如果不能读写JAVA调用会马上返回，当IO时间分发器会通知可读写时再继续进行读写，不断循环只掉读写完成。

　　异步IO：是指用户程序发起IO请求后，不等待数据，同时操作系统内核负责I/O操作把数据从内核拷贝到用户程序的缓冲区后通知应用程序。数据拷贝是由操作系统内核完成，用户程序从一开始就没有等待数据，发起请求后不参与任何IO操作等内核通知完成。

　　同步IO：就是非异步IO的情况，也就是用户程序要参与把数据拷贝到程序缓冲区（例如java的inputStream读字节流过程）

　　同步IO里的非阻塞：是指用户程序发起IO操作请求后不等待数据，而是调用会立即返回一个标志信息告知条件不满足，数据未准备好，从而程序会主动轮询查看io操作条件时候满足，如果满足，则用户程序亲自参与拷贝数据动作。

 

3、AIO BIO NIO

　　java BIO:Blocking IO 同步并阻塞，服务器实现模式为一个链接一个线程，即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理，如果这个链接不做任何事情会造成不必要的线程开销，当然可以通过线程池机制改善。

　　BIO方式适用于链接数目比较小且固定的架构，这种方式对服务器资源要求比较高，并发局限于应用中，JDK1.4以前的唯一选择，但程序直观简单易理解

　　NIO：Non Blocking IO或者 New IO 同步非阻塞，服务器实现模式 为一个请求一个线程，即客户端发送的链接请求都会注册到多路复用器上，多路复用器轮询到连接有I/O请求时才启动一个线程进行处理。

　　NIO方式适用于链接数目多且链接比较短（轻操作）的架构，比如聊天服务器，并发局限于应用中，编程比较复杂。

　　AIO（NIO.2）：Asynchronous IO或者 NIO2异步非阻塞，服务器实现模式为一个有效请求一个线程，客户端的I/O请求都是由OS先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理。

　　AIO方式使用于连接数目多且链接比较长（重操作）的架构，比如相册服务器充分调用os参与并发操作，编程比较复杂。

 

4、NIO2

　　API包名为java.nio

　　1、完全取代了JAVA.io.File与文件系统的交互

　　2、它提供了新的异步处理类，让你无需手动配置线程池和其他底层并发控制，便可在后台线程中执行文件和网络I/O操作。

　　3、它引入了新的NETWORK-CHANNEL构造方式，简化了套接字socket与通道的编码工作

　

5、传统IO操作问题：

　　a、没有数据缓冲区或通道，开发人员编程处理很多底层细节

　　b、I/O操作会被阻塞，扩展能力受限。

　　c、所支持的字符集编码有限

　　d、不支持正则表达式，数据处理困难

6、Path类

　　Path：类中的方法可以用来获取路径信息，访问路径中的各元素，将路径转换为其他形式，或提取路径中的一个部分。

　　Paths：工具类，提供返回一个路径的辅助方法，比如get方法。

　　FileSystem：与文件系统交互的类。

　　FileSystem：工具类，提供各种方法，比如返回默认文件系统的FileSystems.getDefault()。

.代表当前目录   ..代表父目录

　　normalize方法去掉Path中冗余信息

Path path= Paths.get("D://HSA");和

Path path1= FileSystems.getDefault().getPath("D://HSA");效果相同，都是提取当前路径

　　Path类和FileSystem类下方法的用法：

package com.zxc.L;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.nio.file.FileSystem;
import java.nio.file.FileSystems;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;

/**
 * Created by Administrator on 2018/2/6 0006.
 */
public class A1 {
    public static void main(String[] args) {
        Path path= Paths.get("D://HSA");
        System.out.println(path);
        Path path1= FileSystems.getDefault().getPath("D://HSA");
        System.out.println(path1);
        System.out.println("文件名称["+path.getFileName()+"]");
        System.out.println("获取名称元素的数量"+path.getNameCount());
        System.out.println("父路径："+path.getParent());
        System.out.println("父路径："+path.getRoot());
       // System.out.println(path.subpath(2,3));//得到第二个元素路径
        Path normalizedPath=Paths.get("D://HSA").normalize();
        System.out.println( normalizedPath);//去掉了冗余符号/，留下了有用的文件名称
        //toRealPath():融合了toAbsolutePath()和normalize()两个方法的功能
        try {
            Path realPath=Paths.get("D://HSA").toRealPath();
            System.out.println( realPath);
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
        //resolve：将两个路径合并成一个新的路径

        Path prefix=Paths.get("/uat/");
        Path completePath=prefix.resolve("conf/application.properties");
        System.out.println(prefix.resolve(completePath));

    }
}

 七、NIO2中文件系统操作

　　文件系统的操作主要是Files类提供。如下两个类：

　　Files：轻松赋值、移动、删除或处理文件的工具类

　　WatchService：用来监视文件或目录的核心类，不管他们有没有变化。

　　1、创建删除文件：createFile和delFile方法

　　2、文件的复制和移动：copyFile和moveFile方法

　　3、设置文件读写属性和获得属性：setAttr和getAttr方法

package com.weikun.A;

import java.io.IOException;
import java.nio.file.CopyOption;
import java.nio.file.Files;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.nio.file.attribute.DosFileAttributeView;
import java.nio.file.attribute.DosFileAttributes;
import java.nio.file.attribute.PosixFileAttributes;
import java.nio.file.attribute.PosixFilePermission;
import java.nio.file.attribute.PosixFilePermissions;
import java.util.Set;
import static java.nio.file.StandardCopyOption.COPY_ATTRIBUTES;  
import static java.nio.file.StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING;  
import static java.nio.file.StandardCopyOption.ATOMIC_MOVE;
public class C {
    public static void moveFile(){
        try {
            Path source=Paths.get("c://2.sql");
            Path target=Paths.get("c://1/3.sql");//目录需要自己定义
            Files.move(source, target,REPLACE_EXISTING,ATOMIC_MOVE);//其中REPLACE_EXISTING,有文件存在可以替换
        } catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
            e.printStackTrace();
        }
    }
    public static void copyFile(){
        try {
            Path source=Paths.get("c://22.sql");
            Path target=Paths.get("c://1/1.sql");//目录需要自己定义
            Files.copy(source, target,REPLACE_EXISTING,COPY_ATTRIBUTES);//其中REPLACE_EXISTING,有文件存在可以替换
        } catch (Exception e) {
            // TODO: handle exception
            e.printStackTrace();
        }
    }
    //删除文件
    public static void delFile(){
        Path target=Paths.get("c://11.sql");
        try {
            Files.delete(target);
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }//创建文件或目录
    }
    //创建文件
    public static void createFile(){
        Path target=Paths.get("c://1.sql");
        try {
            Files.createFile(target);
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }//创建文件或目录
    }
    //设置已经存在文件的属性，DOS
    public static void setAttr(){//dos
        Path target=Paths.get("c://1.sql");

        //Path file=Files.createFile(target);//创建文件或目录
        //设置文件系统属性,适用于DOS版本
        DosFileAttributeView view = Files.getFileAttributeView(target, DosFileAttributeView.class);  
        try {
            view.setReadOnly(true);//有很多set方法，分别对应其文件各个属性
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }
    //读取文件属性
    public static void getAttr(){
        Path path = Paths.get("c://1.sql");  
        DosFileAttributeView view = Files.getFileAttributeView(path, DosFileAttributeView.class);  

        if (view != null) {  
            DosFileAttributes attrs=null;
            try {
                attrs = view.readAttributes();
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }  
            System.out.println(attrs.isReadOnly());  
        }  
    }
    public static void setAttr1(){//适用于Posix文件系统：linux unix
        try {

            Path path =  Paths.get("c://1.sql");
            System.out.println("最后修改时间:" +Files.getLastModifiedTime(path));
            // 第一步得到所有文件属性,放到一个PosixFileAttributes实例中
            PosixFileAttributes attrs = Files.readAttributes(path, PosixFileAttributes.class);//这里报错了
            // 第二步读取访问许可
            Set<PosixFilePermission> permissions = attrs.permissions();
            // 第三步取消默认许可
            permissions.clear();
            // 第四步定义自己的许可,使用permissions.add()方法
            permissions.add(PosixFilePermission.OWNER_WRITE);// 所有者写权限
            permissions.add(PosixFilePermission.OWNER_READ);// 所有者读权限
            permissions.add(PosixFilePermission.GROUP_READ);// 组用户读权限
            permissions.add(PosixFilePermission.OTHERS_READ);// 其他用户读权限
            Files.setPosixFilePermissions(path, permissions);// 设置新的权限;



        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }

    }
    public static void main(String[] args) {
        copyFile();
        
    }
}