Java IO流总结
Java IO类图
- 按照操作方式分类：
Java IO按照操作单元分，可以分为字节流InputStream、OutputStream和字符流Reader、Writer
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字节流和字符流的区别:
字节流在JDK1.0中就被引进了，用于操作包含ASCII字符的文件。JAVA也支持其他的字符如Unicode，为了读取包含Unicode字符的文件，JAVA语言设计者在JDK1.1中引入了字符流。ASCII作为Unicode的子集，对于英语字符的文件，可以可以使用字节流也可以使用字符流。 -
按照操作对象分类
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总结：
Java IO这样设计的原因是让每一个类都负责不同的功能。共涉及40多个类，这些类看上去很杂乱，但实际上很有规则，而且彼此之间存在非常紧密的联系，
Java IO流的40多个类都是从如下4个抽象类基类中派生出来的。
InputStream/Reader: 所有的输入流的基类，前者是字节输入流，后者是字符输入流。
OutputStream/Writer: 所有输出流的基类，前者是字节输出流，后者是字符输出流。
1.文件IO
JAVA 中文件IO原生的读写方式大概可以被分为三种：普通IO，FileChannel(文件通道)，MMAP(内存映射)。区分他们也很简单，例如 FileWriter,FileReader 存在于 java.io 包中，他们属于普通IO；FileChannel 存在于 java.nio 包中，属于 NIO 的一种，但是注意 NIO 并不一定意味着非阻塞，这里的 FileChannel 就是阻塞的；较为特殊的是后者 MMAP，它是由 FileChannel 调用 map 方法衍生出来的一种特殊读写文件的方式，被称之为内存映射。
FileChannel 和 MMAP
使用 FIleChannel 的方式：
FileChannel fileChannel = new RandomAccessFile(new File("db.data"), "rw").getChannel();
获取 MMAP 的方式：
MappedByteBuffer mappedByteBuffer = fileChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, fileChannel.size()
);
FileChannel 大多数时候是和 ByteBuffer 这个类打交道，你可以将它理解为一个 byte[] 的封装类，提供了丰富的 API 去操作字节，不了解的同学可以去熟悉下它的 API。值得一提的是，write 和 read 方法均是线程安全的，FileChannel 内部通过一把 privatefinalObjectpositionLock=newObject(); 锁来控制并发。
一个问题：FileChannel 是直接把 ByteBuffer 中的数据写入到磁盘吗？
思考几秒…答案是：NO。
ByteBuffer 中的数据和磁盘中的数据还隔了一层，这一层便是 PageCache，是用户内存和磁盘之间的一层缓存。我们都知道磁盘 IO 和内存 IO 的速度可是相差了好几个数量级。我们可以认为 filechannel.write 写入 PageCache 便是完成了落盘操作，但实际上，操作系统最终帮我们完成了 PageCache 到磁盘的最终写入，所以 FileChannel 会提供一个 force() 方法，用于通知操作系统进行及时的刷盘。
所以，当我们使用 FileChannel 进行读操作时，同样经历了：磁盘->PageCache->用户内存这三个阶段。
MMAP
MMAP 的作用：内存映射文件，我们之后对内存中 MappedByteBuffer 做的任何操作，都会被最终映射到文件之中，
mmap 把文件映射到用户空间里的虚拟内存，省去了从内核缓冲区复制到用户空间的过程，文件中的位置
在虚拟内存中有了对应的地址，可以像操作内存一样操作这个文件，相当于已经把整个文件放入内存，但在
真正使用到这些数据前却不会消耗物理内存，也不会有读写磁盘的操作，只有真正使用这些数据时，也就是
图像准备渲染在屏幕上时，虚拟内存管理系统 VMS 才根据缺页加载的机制从磁盘加载对应的数据块到物理
内存进行渲染。这样的文件读写文件方式少了数据从内核缓存到用户空间的拷贝，效率很高
MMAP 操作大文件性能比 FileChannel 搞出一个数量级！