JAVA中IO和NIO的详解分析，内容来自网络和自己总结

用一个例子来阐释：

一辆客车上有10个乘客，他们的目的地各不相同，当没有售票员的时候，司机就需要不断的询问每一站是否有乘客需要下车，需要则停下，不需要则继续开车，这种就是阻塞的方式。

当有售票员的时候，每个乘客都将目的地告诉售票员，然后司机和售票员交流，当一个目的地到了的时候，售票员会通知大家，相应的乘客则下车。

这里我们把司机当做CPU，把乘客当做线程：

那么阻塞方式中：CPU需要不断的轮询，询问线程，是否达到目的地，进行上下文切换。

非阻塞方式中：CPU不需要轮询线程，每个线程都在休眠中，只有当外部环境真正准备好时，才唤醒相应线程，没有多余的上下文切换，不会阻塞。

阻塞方式是非常浪费时间的，影响性能的，因为当一个目的地没到的时候，那么该乘客肯定是一直在看着路，观察自己是否要达到目的地了，那么这个过程，该乘客（线程）一直处于阻塞状态，也不能干其他的事情，只有当目的地到了，该乘客才能下车，那么后面的乘客也一一如此。

回到JAVA中的IO和NIO来

IO是以流的方式处理数据，字节处理；NIO是以块的方式处理数据。

NIO 的创建目的是为了让 Java 程序员可以实现高速 I/O 而无需编写自定义的本机代码。NIO 将最耗时的 I/O 操作(即填充和提取缓冲区)转移回操作系统，因而可以极大地提高速度。

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channel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。

在 NIO 库中，所有数据都是用缓冲区处理的。在读取数据时，它是直接读到缓冲区中的。在写入数据时，它是写入到缓冲区中的。任何时候访问 NIO 中的数据，您都是将它放到缓冲区中。

缓冲区实质上是一个数组。通常它是一个字节数组，但是也可以使用其他种类的数组。但是一个缓冲区不 仅仅 是一个数组。缓冲区提供了对数据的结构化访问，而且还可以跟踪系统的读/写进程。

Channel是一个对象，可以通过它读取和写入数据。拿 NIO 与原来的 I/O 做个比较，通道就像是流。

正如前面提到的，所有数据都通过 Buffer 对象来处理。您永远不会将字节直接写入通道中，相反，您是将数据写入包含一个或者多个字节的缓冲区。同样，您不会直接从通道中读取字节，而是将数据从通道读入缓冲区，再从缓冲区获取这个字节。

通道与流的不同之处在于通道是双向的。而流只是在一个方向上移动(一个流必须是 InputStream 或者 OutputStream 的子类)， 而 通道 可以用于读、写或者同时用于读写。

读和写是 I/O 的基本过程。从一个通道中读取很简单：只需创建一个缓冲区，然后让通道将数据读到这个缓冲区中。写入也相当简单：创建一个缓冲区，用数据填充它，然后让通道用这些数据来执行写入操作。

FileChannel fcin = fis.getChannel(); 
ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate((int) len); 
fcin.read(bb); 
fcin.close();
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
FileChannel fcout = fos.getChannel(); 
fcout.write(bb);
上面的写是一次写完，你也可以循环写，按照字节数
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate( 1024 );  
 for (int i=0; i<message.length; ++i) {  
     buffer.put( message[i] );  
}  
buffer.flip(); 
fc.write( buffer ); 
内存文件映射，在读写文件时，更加高效：
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(sourceFile, "rw");
MappedByteBuffer mbb = raf.getChannel().map(MapMode.READ_ONLY, 0,
raf.length());
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destFile);
FileChannel fcout = fos.getChannel();
fcout.write(mbb);
fcout.close();
mbb.clear();

将整个文件映射到内存中。

文件锁：
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile( "usefilelocks.txt", "rw" );  
FileChannel fc = raf.getChannel();  
FileLock lock = fc.lock( start, end, false ); 
排他锁必须以写方式打开文件。