Java IO&NIO

Java 的 I/O 操作类在包 java.io 下，大概有将近 80 个类，但是这些类大概可以分成四组，分别是：

• 基于字节操作的 I/O 接口：InputStream 和 OutputStream
• 基于字符操作的 I/O 接口：Writer 和 Reader
• 基于磁盘操作的 I/O 接口：File
• 基于网络操作的 I/O 接口：Socket

几种不同的InputStream：

• FileInputStream把一个文件作为InputStream，实现对文件的读取操作
• ByteArrayInputStream：把内存中的一个缓冲区作为InputStream使用
• StringBufferInputStream：把一个String对象作为InputStream
• PipedInputStream：实现了pipe的概念，主要在线程中使用
• SequenceInputStream：把多个InputStream合并为一个InputStream

几种不同的OutputStream：

• ByteArrayOutputStream：把信息存入内存中的一个缓冲区中
• FileOutputStream：把信息存入文件中
• PipedOutputStream：实现了pipe的概念，主要在线程中使用
• SequenceOutputStream：把多个OutStream合并为一个OutStream

BufferedWriter 和 BufferedReader 为带有默认缓冲的字符输出输入流，因有缓冲区所以效率比没有缓冲区的很高。

类的序列化

序列化 (Serialization)是将对象的状态信息转换为可以存储或传输的格式的过程。 反序列化 (Deserialization)是通过从存储或者网络读取对象的状态，重新创建该对象。序列化广泛应用在远程调用（RPC）或者数据存取。
Serializable接口，是一个空接口；如果一个类实现了Serializable接口，那么就代表这个类是自动支持序列化和反序列化的。

//比如如果 employee实现了Serializable接口，然后把类储存到二进制文件中或从二进制文件中提取
    ObjectOutputStream out = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("employee.dat"));
         out.writeObject(staff);
         out.close();

         ObjectInputStream in = new ObjectInputStream(new FileInputStream("employee.dat"));
         Employee[] newStaff = (Employee[]) in.readObject();
         in.close();

ps：

1. transient关键字防止字段序列化。在被反序列化后，transient 变量的值被设为初始值，如 int 型的是 0，对象型的是 null。
   private transient int age;
2. 序列化 ID 决定虚拟机是否允许反序列化。

public class A implements Serializable { 
 
    private static final long serialVersionUID = 2L; 
  
  ...
}

3. 为了防止数据序列化，还可以将不需要被序列化的字段抽取出来放到父类中，子类实现 Serializable 接口，父类不实现，根据父类序列化规则，父类的字段数据将不被序列化。

4. 序列化并不保存静态变量。

5. 保存多个相同对象时，第一个对象之后保存的是引用。

Cloneable 的用途

Cloneable和Serializable一样都是标记型接口，它们内部都没有方法和属性。
实现该接口表示能使用Object.clone()方法。
深拷贝还需要重写（override）Object类的clone()方法。

Socket

• 创建服务器ServerSocket ss = new ServerSocket(8888) 8888是端口号。
  接受请求 Socket s = ss.accept();
• 客户端建立连接Socket s = new Socket("127.0.0.1",8888);

NIO

NIO 弥补了原来的 I/O 的不足，是非阻塞模式，使一个线程从某通道发送请求读取数据，但是它仅能得到目前可用的数据，如果目前没有数据可用时，就什么都不会获取，而不会保持线程阻塞。所以直至数据变的可以读取之前，该线程可以继续做其他的事情。数据必须先读入缓冲区再处理。

通道和缓冲区是 NIO 中的核心对象，几乎在每一个 I/O 操作中都要使用它们。
通道是对原 I/O 包中的流的模拟。到任何目的地(或来自任何地方)的所有数据都必须通过一个 Channel 对象。一个 Buffer 实质上是一个容器对象。发送给一个通道的所有对象都必须首先放到缓冲区中；同样地，从通道中读取的任何数据都要读到缓冲区中。

• 从文件中读取

//第一步是获取通道。从 FileInputStream 获取通道：
FileInputStream fin = new FileInputStream( "readandshow.txt" );
FileChannel fc = fin.getChannel();

//下一步是创建缓冲区：
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate( 1024 );

//最后，需要将数据从通道读到缓冲区中，如下所示：
fc.read( buffer );

• 写入文件

//在 NIO 中写入文件类似于从文件中读取。首先从 FileOutputStream 获取一个通道：
FileOutputStream fout = new FileOutputStream( "writesomebytes.txt" );
FileChannel fc = fout.getChannel();

//下一步是创建一个缓冲区并在其中放入一些数据 
//在这里，数据将从一个名为 message 的数组中取出
//这个数组包含字符串 "Some bytes" 的 ASCII 字节。

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate( 1024 );
 
for (int i=0; i<message.length; ++i) {
     buffer.put( message[i] );
}

//flip() 方法让缓冲区可以将新读入的数据写入另一个通道。
buffer.flip();

//最后一步是写入缓冲区中：
fc.write( buffer );

、、clear() 方法重设缓冲区，使它可以接受读入的数据

参考：

• 深入分析 Java I/O 的工作机制
• 我对java中Serializable接口的理解
• Java 序列化的高级认识
• 【Java TCP/IP Socket】TCP Socket（含代码
• NIO 入门

推荐阅读

• 深入分析 Java I/O 的工作机制