【面试官】那Java NIO为什么速度快？

• 面试官：了解过NIO吗？
• 面试官：那NIO为什么速度快？
• 面试官：还有吗？
• 面试官：你刚刚说输入/输出流是处理字节？字符流不是处理字符吗
• 面试官：你具体介绍下Buffer
• 面试官：Channel呢？
• 面试官：知道NIO零拷贝吗？

大家好，我是南哥。

一个Java学习与进阶的领路人，跟着南哥我们一起Java成长。

文章目录

1. Java NIO
   1. 通道和缓冲器
   2. 非阻塞IO模型
   3. 字符流处理字符？
2. Channel和Buffer使用
   1. Buffer
   2. Channel
3. NIO零拷贝

1. Java NIO

面试官：了解过NIO吗？

了解的面试官。NIO的出现在于提高IO的速度，它相比传统的输入/输出流速度更快。

NIO通过管道Channel和缓冲器Buffer来处理数据，可以把管道当成一个矿藏，缓冲器就是矿藏里的卡车。

程序通过管道里的缓冲器进行数据交互，而不直接处理数据。程序要么从缓冲器获取数据，要么输入数据到缓冲器。

1.1 通道和缓冲器

面试官：那NIO为什么速度快？

是这样的，NIO提供了通道和缓冲器这两个核心对象。

（1）管道Channel：

与传统的IO流只能只读或只写的单向流不同，NIO通道是双向的，也就是说读写操作可以同时进行，使得数据的处理效率也更高。

（2）缓冲器Buffer：

传统的输入/输出流一次只处理一个字节，而每一次字节读取都是一次系统调用，涉及到用户空间和内核空间之间的上下文切换，通常来说效率不高。

而NIO采用内存映射文件方式来处理输入/输出，Channel通过map()方法把一块数据映射到内存中。程序通过Buffer进行数据交互，减少了与原始数据源的直接访问。NIO面向块的处理方式使得效率更高。

1.2 非阻塞IO模型

面试官：还有吗？

有的。

传统的输入/输出流是同步阻塞IO模型，如果数据源没有数据了，此时程序将进行阻塞。

而NIO是I/O多路复用模型，线程可以询问通道有没可用的数据，而不需要在没有数据时阻塞掉线程。

1.3 字符流处理字符？

面试官：你刚刚说输入/输出流是处理字节？字符流不是处理字符吗？

不是的。所有数据包括文本数据最终都是以字节形式存储的，因为计算机底层只能理解二进制数据。

字符最终也是要转换成字节形式，之所以可以在文本文件看到字符，是因为系统将底层的二进制序列转换成了字符。

2. Channel和Buffer使用

2.1 Buffer

面试官：你具体介绍下Buffer？

好的，Buffer里有3个关键变量。

1. capcity：表示缓冲器Buffer的最大数据容量。
2. position：用来指出下一个可以读出/写入的索引位置，也就是记录指针的