Java使用NIO優(yōu)化IO實(shí)現(xiàn)文件上傳下載功能
1 NIO的一些基礎(chǔ)預(yù)備知識(shí)
Java中IO流類的體系中BIO與NIO:https://blog.csdn.net/ZGL_cyy/article/details/104326458
Java IO體系與NIO和BIO體系面試題 :https://blog.csdn.net/ZGL_cyy/article/details/122836368
為什么使用NIO:因?yàn)閭鹘y(tǒng)IO文件傳輸速率低,所以選擇了NIO進(jìn)行文件的下載操作。NIO還有一個(gè)好處就是其中零拷貝可以實(shí)現(xiàn)減少內(nèi)存中數(shù)據(jù)的重復(fù),減少CPU操作的效果。所以相對(duì)于傳統(tǒng)IO,NIO有著效率高點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)。
2 NIO為何較傳統(tǒng)的io速度較快
就拿單個(gè)io過程來看,首先時(shí)間主要花在了用戶態(tài)和內(nèi)核態(tài)的轉(zhuǎn)換上,其次,考慮將多個(gè)io的“合并”為一個(gè)io,這不就節(jié)省時(shí)間了嗎
相應(yīng)的NIO主要做了兩方面的提升
1.避免了用戶態(tài)和內(nèi)核態(tài)的交換,直接操作內(nèi)存,用戶態(tài)和內(nèi)核態(tài)的轉(zhuǎn)換是很費(fèi)時(shí)的,傳統(tǒng)的io寫入磁盤時(shí),用戶態(tài)的接口不能直接操作內(nèi)存,而是通過操作系統(tǒng)調(diào)用內(nèi)核態(tài)接口來進(jìn)行io。
2.利用buffer減少io的次數(shù),buffer化零為整”的寫入方式因?yàn)榇蟠鬁p小了尋址/寫入次數(shù),所以就降低了硬盤的負(fù)荷。
3.IO 是基于流來讀取的,而NIO則是基于塊讀取,面向流 的 I/O 系統(tǒng)一次一個(gè)字節(jié)地處理數(shù)據(jù)。一個(gè)輸入流產(chǎn)生一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù),一個(gè)輸出流消費(fèi)一個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)。為流式數(shù)據(jù)創(chuàng)建過濾器非常容易。鏈接幾個(gè)過濾器,以便每個(gè)過濾器只負(fù)責(zé)單個(gè)復(fù)雜處理機(jī)制的一部分,這樣也是相對(duì)簡(jiǎn)單的。不利的一面是,面向流的 I/O 通常相當(dāng)慢。
一個(gè) 面向塊 的 I/O 系統(tǒng)以塊的形式處理數(shù)據(jù)。每一個(gè)操作都在一步中產(chǎn)生或者消費(fèi)一個(gè)數(shù)據(jù)塊。按塊處理數(shù)據(jù)比按(流式的)字節(jié)處理數(shù)據(jù)要快得多。但是面向塊的 I/O 缺少一些面向流的 I/O 所具有的優(yōu)雅性和簡(jiǎn)單性。
4.非阻塞IO 和 異步IO的支持, 減少線程占有的??臻g,以及上下文切換
5.IO 多路復(fù)用的支持
6.Buffer 支持,所有讀寫操作都是基于 緩沖 來實(shí)現(xiàn)
7.NIO 支持 Direct Memory, 可以減少一次數(shù)據(jù)拷貝
8.Netty 零拷貝的支持
3 NIO實(shí)戰(zhàn)上傳下載
3.1 url下載文件
java NIO包提供了無緩沖情況下在兩個(gè)通道之間直接傳輸字節(jié)的可能。
為了讀來自URL的文件,需從URL流創(chuàng)建ReadableByteChannel :
ReadableByteChannel readableByteChannel = Channels.newChannel(url.openStream());
從ReadableByteChannel 讀取字節(jié)將被傳輸至FileChannel:
FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream(FILE_NAME); FileChannel fileChannel = fileOutputStream.getChannel();
然后使用transferFrom方法,從ReadableByteChannel 類下載來自URL的字節(jié)傳輸?shù)紽ileChannel:
fileOutputStream.getChannel().transferFrom(readableByteChannel, 0, Long.MAX_VALUE);
transferTo() 和 transferFrom() 方法比簡(jiǎn)單使用緩存從流中讀更有效。依據(jù)不同的底層操作系統(tǒng),數(shù)據(jù)可以直接從文件系統(tǒng)緩存?zhèn)鬏數(shù)轿覀兊奈募?,而不必將任何字?jié)復(fù)制到應(yīng)用程序內(nèi)存中。
在Linux和UNIX系統(tǒng)上,這些方法使用零拷貝技術(shù),減少了內(nèi)核模式和用戶模式之間的上下文切換次數(shù)。
工具類:
/**NIO文件下載工具類 * @author olalu */ public class NioDownloadUtils { /** * @description: * @param file: 要下在文件 * @return: void */ public static void downloadDoc(File file,HttpServletResponse response) throws IOException { OutputStream outputStream = response.getOutputStream(); String contentType = Files.probeContentType(Paths.get(file.getAbsolutePath())); //設(shè)置響應(yīng)頭 response.setHeader("Content-Type", contentType); response.setHeader("Content-Disposition", "attachment;filename="+ new String(file.getName().getBytes("utf-8"),"ISO8859-1")); response.setContentLength((int) file.length()); //獲取文件輸入流 FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream(file); //獲取輸出流通道 WritableByteChannel writableByteChannel = Channels.newChannel(outputStream); FileChannel fileChannel = fileInputStream.getChannel(); //采用零拷貝的方式實(shí)現(xiàn)文件的下載 fileChannel.transferTo(0,fileChannel.size(),writableByteChannel); //關(guān)閉對(duì)應(yīng)的資源 fileChannel.close(); outputStream.flush(); writableByteChannel.close(); } public static void downloadDoc(String path,HttpServletResponse response) throws IOException { File file = new File(path); if (!file.exists()){ throw new RuntimeException("文件不存在"); } downloadDoc(file,response); } }
3.2 通過NIO上傳文件
/** * 文件上傳方法 */ public static Result uploading(MultipartFile file) { //獲取文件名 String realName = file.getOriginalFilename(); String newName = null; if(realName != null && realName != ""){ //獲取文件后綴 String suffixName = realName.substring(realName.lastIndexOf(".")); //生成新名字 newName = UUID.randomUUID().toString().replaceAll("-", "")+suffixName; }else { return Result.fail("文件名不可為空"); } //創(chuàng)建流 FileInputStream fis = null; FileOutputStream fos = null; //創(chuàng)建通道 FileChannel inChannel = null; FileChannel outChannel = null; try { fis = (FileInputStream)file.getInputStream(); //開始上傳 fos = new FileOutputStream(UPLOAD_URL+"\\"+newName); //通道間傳輸 inChannel = fis.getChannel(); outChannel = fos.getChannel(); //上傳 inChannel.transferTo(0,inChannel.size(),outChannel); }catch (IOException e){ return Result.fail("文件上傳路徑錯(cuò)誤"); }finally { //關(guān)閉資源 try { if (fis != null) { fis.close(); } if (fos != null) { fos.close(); } if (inChannel != null) { inChannel.close(); } if (outChannel != null) { outChannel.close(); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } } return Result.ok(newName); }
到此這篇關(guān)于Java使用NIO優(yōu)化IO實(shí)現(xiàn)文件上傳下載的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java NIO文件上傳下載內(nèi)容請(qǐng)搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!
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