Java NIO 入门（二）Channels and buffers（通道和缓冲）

Java NIO 入门（二）Channels and buffers（通道和缓冲）
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概述
Channel和Buffer是NIO中最核心的对象，他们用在几乎每一个NIO的操作上。

Channel模拟了老IO包中的流的概念。所有去任何地方（或者来自任何地方）的数据都必须通过Channel对象。Buffer本质上说是一个容器对象。任何发送到Channel的数据都必须先放进Buffer，类似的，任何从Channel中读出的数据都先读进Buffer。

在本节中你将学会在NIO中使用Channel和Buffer。

什么是Buffer？
Buffer就是一个装载数据的容器对象，数据从Buffer中读出，或者把数据写入Buffer中。在NIO中添加了Buffer对象，这是NIO和老IO最重要的区别。在面向流的I/O中，你可以把数据直接写入Stream对象，或者直接把数据从Stream中读出来，而不需要任何容器。

Buffer本质上就是一个数组（array）。通常它是一个字节数组，或者其他种类的可用数组。但是Buffer除了是一个数组之外，它还提供了结构化的访问数据的方法，并且还用来跟踪系统的读/写过程。

Buffer的种类
最通常使用的Buffer是ByteBuffer。ByteBuffer允许get/set（也就是读取/写入字节）操作底层的字节数组。

ByteBuffer不是NIO中唯一的buffer，实际上对每种JAVA原生类型都对应一个相应的Buffer。

• ByteBuffer
• CharBuffer
• ShortBuffer
• IntBuffer
• LongBuffer
• FloatBuffer
• DoubleBuffer

每种类型的Buffer类都是Buffer接口的一个实例。除了ByteBuffer之外，每个Buffer都有完全一样的操作，区别仅仅在于他们操作的数据类型。因为ByteBuffer用于绝大多数标准的I/O操作，它除了具有其他类型Buffer共有的操作之外，还有一些个性的操作。

什么是Channel？
Channel是这样一个对象：你可以从Channel中读取数据，并且你也可以从Channel中写入数据。NIO与老的IO相比而言，Channel就如同Stream。

就像之前提到的，所有被NIO处理的数据都必须通过Buffer对象，而不能直接将任何字节写入Channel；而是必须先将数据写入Buffer。Buffer中可以包含少到一个字节，多到任何字节数目。相似的，也不能直接从Channel中读取任何字节，必须首先通过Channel将数据读入Buffer，然后再从Buffer中获取数据。

Channel的种类
Channel与Stream的区别在于：Channel是双向的，而Stream只能是单向的（Stream必须是InputStream或者OutpugStream的一个子类，即要么是输入流，要么是输出流，不能即输入又输出），而Channel再被打开之后，即可以读，也可以写，或者同时进行读写操作。

因为Channel是双向的，因此它比Stream更好的反应了底层操作系统IO的实质。特别是在Linux系统中，底层操作系统都是双向的。

本文参考自http://www.cs.brown.edu/courses/cs161/papers/j-nio-ltr.pdf