Java7 新 I/O 知识点详解

介绍

Java7 引入了一些新的 I/O（输入输出）特性，主要是为了优化文件 I/O 操作，使之更加高效和灵活。其中主要包括以下几个方面：

• 支持异步 I/O 操作的 NIO API
• 支持读取和写入字符串的 NIO API
• 自动资源管理（ARM）特性，即 try-with-resources 操作
• 文件系统的改进

下面将分别进行详细讲解。

异步 I/O 操作的 NIO API

Java7 引入了 AsynchronousChannel 和 CompletionHandler 接口，用于支持异步 I/O 操作。这主要是针对需要在单个线程中处理大量并发 I/O 操作的高性能应用场景。

以下是一个简单的示例，使用 AsynchronousFileChannel 和 CompletionHandler 实现异步文件读取操作：

public class AsynchronousFileIO {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        AsynchronousFileChannel fileChannel = AsynchronousFileChannel.open(Paths.get("test.txt"), StandardOpenOption.READ);

        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024); // 读取缓存区
        long position = 0; // 读取文件的起始位置

        fileChannel.read(buffer, position, null, new CompletionHandler<Integer, Object>() {
            @Override
            public void completed(Integer result, Object attachment) {
                System.out.println("Bytes read: " + result);
                buffer.flip(); // 读模式
                byte[] byteArray = new byte[buffer.limit()];
                buffer.get(byteArray); // 从缓存区读取字节数据
                System.out.println(new String(byteArray));
                buffer.clear(); // 清空缓存区，以备下次读取
            }

            @Override
            public void failed(Throwable exc, Object attachment) {
                System.out.println(exc.getMessage());
            }
        });

        Thread.sleep(1000); // 等待异步读取完成
    }
}

支持读取和写入字符串的 NIO API

Java7 引入了 Charset 和 StandardCharsets 类，用于支持更方便地读取和写入字符串。使用这些 API，我们可以轻松将字节数据转换为字符串，或者将字符串转换为字节数据。

以下是一个示例，演示如何读取一个 UTF-8 编码的文本文件并输出其中的字符：

public class StringIO {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Path filePath = Paths.get("test.txt");
        Charset charset = StandardCharsets.UTF_8; // 设置字符编码

        String content = new String(Files.readAllBytes(filePath), charset); // 读取文件并将字节数据转换为字符串

        for (char c : content.toCharArray()) { // 遍历字符串中的每个字符
            System.out.print(c + " ");
        }
    }
}

try-with-resources 自动资源管理

Java7 引入了 try-with-resources 语法，让我们更方便地管理资源，避免了手动关闭资源的繁琐操作。使用 try-with-resources，我们可以将需要关闭的资源放在 try 关键字中的括号内，当程序执行完 try 语句块后，这些资源将自动被关闭。

以下是一个示例，演示如何读取一个文本文件并输出其中的字符，同时使用 try-with-resources 自动关闭文件输入流：

public class AutoResourceManagement {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Path filePath = Paths.get("test.txt");
        Charset charset = StandardCharsets.UTF_8; // 设置字符编码

        try (BufferedReader reader = Files.newBufferedReader(filePath, charset)) { // 自动关闭文件输入流
            String line;
            while ((line = reader.readLine()) != null) {
                System.out.println(line);
            }
        }
    }
}

文件系统的改进

Java7 在文件系统方面也做出了一些改进，主要包括以下几个方面：

• 对符号链接的支持
• 文件扩展属性的支持
• 对 ZIP 文件的支持

其中，对符号链接的支持主要是指在文件操作时能够自动跟踪符号链接，而不是把符号链接当做普通文件来处理。

以下是一个示例，演示如何使用 Files 类的 readSymbolicLink 方法，读取符号链接所指向的真实文件路径：

public class SymbolicLinkIO {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        Path linkPath = Paths.get("link");
        Path realPath = Files.readSymbolicLink(linkPath); // 读取符号链接所指向的真实文件路径
        System.out.println(realPath);
    }
}

总结

Java7 新 I/O 提供了许多有用的特性，使得文件操作更加高效和灵活。如果要从事 Java 开发，掌握这些知识点是非常必要的。本文介绍了异步 I/O 操作的 NIO API、支持读取和写入字符串的 NIO API、try-with-resources 自动资源管理、文件系统的改进等方面的知识点，并且提供了相应的示例代码来进行演示。