1) La API NIO (New IO) de Java proporciona una nueva forma de operar con ficheros orientada a tratamiento de mucho tráfico de pequeño tamaño y acceso no continuo, como en un chat. 2) NIO se basa en tres conceptos: canales para lectura/escritura, buffers como áreas de memoria, y selectores para monitorear canales. 3) Los canales, buffers y selectores permiten realizar operaciones de entrada/salida de forma asíncrona y no bloqueante.

1. TemariodecursoJavaSE©IñakiMartín
17.- NIO
TEMARIO DE CURSO
PROGRAMACIÓN JAVA SE
CAPÍTULO 17
PERSISTENCIA.
FICHEROS NIO
(New IO API para ficheros)
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2. TemariodecursoJavaSE©IñakiMartín
17.- NIO
NOTA: Ante nada, se suponen para este tema conocimientos consolidados de la IO APi de java, tratada ya en capítulos
anteriores
• Desde Java 1.4 existe una nueva API para operar con ficheros, llamada NIO (New IO)
• Está orientada a tratamiento de muchos trafico de poco tamaño y no continuo acceso, como un
chat (mientras que la clase IO se acerca más al uso de tráfico de gran tamaño y conexiones
continuadas)
• NIO se basa en tres conceptos básicos:
‣ Channel : mecanismo de lectura/esctritura
‣ Buffer: area donde un channel lee/escribe
‣ Selector: es un objeto que puede monitorizar varios channels evaluando eventos (estado de
una conexion, llegada o salida de datos , etc)
• NIO aprovecha tambien la posibilidad de no bloquear operaciones IO (asincronismo de
operaciones IO). Por ejemplo, un hilo puede pedir a una channel una lectura, y almacenarla en un
buffer, y mientras que channel esta leyendo del fichero y almacenando en el buffer, el hilo puede
continuar haciendo otras cosas, hasta que el channel acabe de escribir, con lo que el hilo puede
volver para procesar el buffer obtenido
NIO - Definición
NIO
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3. TemariodecursoJavaSE©IñakiMartín
17.- NIO
๏ Un channel es como un Stream del clásico IO de Java, con dos diferencias importantes:
• Un channel vale para leer y para escribir, no solo para una de dichas cosas
• Puede operar asíncronamente
• Lee y escribe siempre en un Buffer
๏ Las clases de Channels mas usadas son:
• FileChannel: Lee y escribe de ficheros
• DatagramChannel: Lee y escribe datagramas, en un servicio UDP
• SocketChannel: Lee y escribe en un servicio TCP
• ServerSocketChannel: Atiende solicitudes de conexiones TCP
NIO - Definición
CHANNELS
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RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("ejemploFicheroNio.txt", "rw");
FileChannel fileChannel = raf.getChannel();
๏ Las manera mas sencilla de crear un Channel es desde un RandomAccessFile de java IO normal,
usado el método genChannel() de dicha clase:

4. TemariodecursoJavaSE©IñakiMartín
17.- NIO
๏ Un buffer es una zona de memoria donde un channel escribe y lee
๏ Para acceder a esta memoria se usa un objeto de clase Buffer, y los métodos que dispone.
Normalmente, el proceso de trabajo de leer (de algún sitio) con buffers exige cinco pasos:
Crear y dimensionar el buffer
Escribir en el buffer.
Mientras se escribe, el buffer controla cuanto se va escribiendo
Invertir el buffer , llamando al método flip()
Este método pasa el buffer del modo escritura al modo lectura.
Leer datos del buffer
Limpiar el buffer, para prepararlo para una próxima lectura o escritura
Se puede limpiar con
clear() - El buffer se borra completamente
compact() - Se borran del buffer los datos que ya se ha leido, pero no los pendientes de leer (estos se
ponen al principio del buffer). Una próxima acción de escritura escribe a continuación de los daros no
leídos
NIO - Definición
BUFFERS
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5. TemariodecursoJavaSE©IñakiMartín
17.- NIO NIO - Definición 5
Características de un buffer
๏ Un buffer tiene cuatro conceptos que explican su funcionamiento en detalle: capacidad, posición y límite
★ Capacidad : Es el tamaño del buffer. No se puede sobrepasar en escritura.
★ Posición : Es la situación del puntero de escritura o lectura en el buffer.
Al escribir, la posición va desde "posición 0" hasta "posicion capacidad-1"
Al leer, cuando se invierte el buffer, la posición vuelve a ser inicialmente 0, y va creciendo en sucesivas lecturas
★ Límite : Es la cantidad disponible, y depende de si se lee o escribe:
Al escribir, el límite es la cantidad que se puede escribir, luego coincide con la capacidad
Al leer, el límite es la cantidad de datos escritos, con lo que coincide con la posición tras la ultima escritura
★ Marca : marca una posición, que se se crea con el método mark() y con reset() se vuelve a la position marcada
Dimensionando un buffer
๏ Un buffer tiene que ser dimensionado antes de poder usarse. Con dimensionar se crea y define la capacidad del buffer
๏ Se hace con el método allocate(tam), siendo tam el número de bytes que se dan de capacidad:
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(128);
๏ Existen varias clases para usar Buffers, cada una para trabajar con un tipo específico de dato:
‣ FloatBuffer
‣ IntBuffer
‣ LongBuffer
‣ ShortBuffer
‣ ByteBuffer
‣ MappedByteBuffer
‣ CharBuffer
‣ DoubleBuffer
Tipos de Buffers

6. TemariodecursoJavaSE©IñakiMartín
17.- NIO NIO - Definición 6
Dimensionando un buffer
๏ Un buffer tiene que ser dimensionado antes de poder usarse.
๏ Con dimensionar se crea y define la capacidad del buffer, de dos tipos
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(128);
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(1200);
‣ Creación de buffer no directo:
Se hace con el método allocate(tam), siendo tam el número de bytes que se dan de capacidad:
‣ Creación de buffer directo:
Se hace con el método allocateDirect(tam), siendo tam el número de bytes que se dan de capacidad:

7. TemariodecursoJavaSE©IñakiMartín
17.- NIO NIO - Definición 7
Escribir y leer cadenas con Path y Files
๏ Con Path y Files, es útil si solo se escriben unos pocos caracteres (lee y escribe todo de golpe)
String linea = "linea 2 de ejemplo";
Path unPath = Paths.get("ejemploFicheroNio2.txt");
Files.write(unPath, linea.getBytes());
‣ Escribir
Path unPath = Paths.get("ejemploFicheroNio2.txt");
if (Files.isReadable(unPath)) { // comprobar que existe y piede leerse
byte[] arrBytes = Files.readAllBytes(unPath);
String leido = new String(arrBytes);
System.out.println(leido);
}
‣ Leer

8. TemariodecursoJavaSE©IñakiMartín
17.- NIO NIO - Definición 8
Leer y escribir cadenas en un buffer con RandomAccessFile
๏ Usando RandomAccessFile se puede controlar el flujo de lectura, pues se lee el tamaño de buffer
๏ Estos ejemplos leen un buffer de tamaño determinado;
ByteBuffer bb1 = ByteBuffer.allocate(30); // ha de ser suficiente !!!!
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("ejemplo1.txt", "rw"); // debe existir
FileChannel fileChannel = raf.getChannel();
fileChannel.read(bb1);
String linealeida = new String(bb1.array()); // lee "linea 1 de ejemplo■■■■■■■■"
linealeida = linealeida.replaceAll(Character.toString((char)0),"");
System.out.println(linealeida);
fileChannel.close();
raf.close();
‣ Leer, leer los datos en un buffer, convertirlo a String y eliminar los char(0)
ByteBuffer bb1 = ByteBuffer.allocate(100);
String linea = "linea 1 de ejemplo";
bb1.put(linea.getBytes());
bb1.flip();
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("ejemplo1.txt", "rw");
FileChannel fileChannel = raf.getChannel();
fileChannel.write(bb1);
fileChannel.close();
raf.close();
Como hemos usado
RandomAccessFile, que escribe bytes,
hemos pasado la cadena a escribir a
una array de bytes, con el método
getBytes()
‣ Para escribir, escribir los datos en el buffer, invertirlo, y hacer que el un channel los escriba en fichero

9. TemariodecursoJavaSE©IñakiMartín
17.- NIO NIO - Definición 9
Leer y escribir objetos en un buffer con ByteArrayOutput/InputStream
๏ Usando ByteArrayOutputStream se pueden escribir objetos en un fichero, y con ByteArrayInpoutStream leerlos
ObjectInputStream ois = null;
try {
Path unPath = Paths.get("ejemploFicheroNio5.txt");
byte[] data = Files.readAllBytes(unPath);
ois = new ObjectInputStream(new ByteArrayInputStream(data));
while (true) {
Avion av = (Avion) ois.readObject();
System.out.println(av.nombre);
System.out.println(av.potencia);
System.out.println(av.precio);
}
} catch (EOFException e) {
try {
baos.close();
ois.close(); // deberia estar en el finally, pero no me cabe :-)
} catch (IOException e1) { e1.printStackTrace(); }
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
}
‣ Leer
ByteArrayOutputStream baos = null;
ObjectOutputStream oos = null;
FileOutputStream fos = null;
try {
baos = new ByteArrayOutputStream();
oos = new ObjectOutputStream(baos);
oos.writeObject(new Avion("F14", 1234, 333.333));
oos.flush();
oos.writeObject(new Avion("F15", 4567, 444.444));
oos.flush();
fos = new FileOutputStream(new File("ejemploFicheroNio5.txt"));
fos.write(baos.toByteArray());
fos.flush();
oos.close(); // deberia estar en el finally, pero no me cabe :-)
baos.close();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
‣ Para escribir,