Java NIO - 01 概述

NIO和Netty系列文章参考下列视频教程：

本文主要介绍NIO是什么以及NIO的关键组件，并附带介绍一些工具类。

1. NIO是什么

Java NIO（New I/O）是 Java 1.4 引入的一组 API，用于高效处理 I/O 操作。与传统的 Java I/O（基于流）不同，NIO 基于通道（Channel）和缓冲区（Buffer），支持非阻塞 I/O 和选择器（Selector），适合高并发、高性能的应用场景。

核心组件

Buffer（缓冲区）
用于临时存储数据，支持多种类型（如 ByteBuffer, CharBuffer 等）。
提供读写操作，通过 flip() 等方法切换读写模式。
Channel（通道）
类似于流，但支持双向读写。
常见实现：FileChannel, SocketChannel, ServerSocketChannel, DatagramChannel。
Selector（选择器）
允许单线程监控多个通道的 I/O 事件（如连接、读、写）。
适合高并发场景，减少线程开销。

2. 工具类

在Java 1.7中引入了两个工具类，Path和Files，可以帮助我们操作路径和文件。

2.1 Path

Path表示文件路径。

我们可以通过以下方法获取Path对象：

public static Path of(String first, String... more)：通过拼接字符串获取文件路径；
public static Path of(URI uri)：通过URI获取文件路径；

在拼接字符串获取文件路径时，有绝对路径与相对路径一说。

java

// 绝对路径（macOS操作系统下）
Path path1 = Path.of("/home/user", "/documents", "file.txt");
System.out.println(path1.toAbsolutePath());

// 相对路径（macOS操作系统下）
Path path2 = Path.of("home/user", "/documents", "file.txt");
System.out.println(path2.toAbsolutePath());

一些常用方法：

Path toAbsolutePath()：获取绝对路径；
Path normalize()：获取标准化的绝对路径，即去除 .和..的路径；

注意，相对路径是相对于当前工作目录（working directory） 的，工作目录通常是启动 Java 程序的目录。例如，如果在命令行中通过 java MyProgram 运行程序，那么工作目录就是执行这个命令的目录。

在IDEA中，可以在运行配置中设置工作目录：

在代码中，可以通过如下方式获取工作目录：

java

System.out.println(System.getProperty("user.dir"));
System.out.println(Path.of("").toAbsolutePath());

2.2 Files

Files提供了一些静态方法方便我们操作文件与目录。

此处只介绍如何使用Files遍历文件与目录，使用walkFileTree()方法，例如下面的例子查找指定目录下的XML文件：

java

Files.walkFileTree(Path.of("src/main/resources"), new SimpleFileVisitor<Path>(){
    @Override
    public FileVisitResult visitFile(Path file, BasicFileAttributes attrs) throws IOException {
        if(file.toString().endsWith(".xml")){
            System.out.println(file.normalize());
        }
        return super.visitFile(file, attrs);
    }
});

如果我们直接使用Files.delete()删除目录，而目录不为空，则会报错，我们可以通过遍历文件夹进行删除目录的操作：

java

Files.walkFileTree(Path.of("src/main/resources/dir"), new SimpleFileVisitor<Path>(){

    @Override
    public FileVisitResult visitFile(Path file, BasicFileAttributes attrs) throws IOException {
      // 先删除文件
        Files.delete(file);
        return super.visitFile(file, attrs);
    }

    @Override
    public FileVisitResult postVisitDirectory(Path dir, IOException exc) throws IOException {
      // 再删除目录
        Files.delete(dir);
        return super.postVisitDirectory(dir, exc);
    }
});

如果源目录不为空，则使用Files.copy()复制目录时会抛异常，我们可以使用walk()方法复制文件夹：

java

String sourcePath = "src/main/resources/dir";
String targetPath = "src/main/resources/copy";

Files.walk(Path.of(sourcePath)).forEach(path -> {
    try {
        String target = path.toString().replace(sourcePath, targetPath);

        if (Files.isDirectory(path)) {
            Files.createDirectories(Path.of(target));
        } else if (Files.isRegularFile(path)) {
            Files.copy(path, Path.of(target));
        }
    }catch (Exception e){
        e.printStackTrace();
    }
});

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1. NIO是什么 ​

2. 工具类 ​

2.1 Path ​

2.2 Files ​

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1. NIO是什么

2. 工具类

2.1 Path

2.2 Files