課程

這堂課講解什麼是「瓶頸」在輸入/輸出中的意義，以及如何發現並排除它。我們會說明為什麼磁碟與網路操作顯著慢於 RAM、常見的反模式有哪些（透過 read() 逐位元組讀取、同步式日誌等）、緩衝如何幫忙（ BufferedInputStream、 BufferedReader）、效能分析器（ VisualVM、 JProfiler），以及透過 System. currentTimeMillis () 進行時間量測。我們將對檔案 "bigfile.txt" 進行實作實驗，比較有無緩衝的速度、觀察 SSD/HDD 與網路的影響，並列出常見錯誤。

Java NIO 非阻塞輸入/輸出的實作入門：解析通道 Channel 與緩衝區 ByteBuffer 與串流 InputStream/ OutputStream 的差異，如何使用 FileChannel 進行讀寫、透過 position()/ truncate() 做定位與長度調整、操作緩衝區參數（ capacity、 limit、 position、 mark），以及在 allocate() 與 allocateDirect() 之間做選擇。也展示了 zero-copy 操作 transferTo()/ transferFrom()，以及常見失誤，例如忘記呼叫 flip() 或使用了錯誤的緩衝區模式。

如何在不觸發 OutOfMemoryError 的情況下高效處理數十 GB 的檔案：將其切成區塊（chunks），透過 RandomAccessFile 和 FileChannel 依位置讀取，使用 ExecutorService/ ForkJoinPool 進行平行處理；而對於單純複製，使用透過 transferTo/ transferFrom 的零拷貝（zero-copy）。我們將說明如何選擇區塊大小、處理行邊界、同步結果以及常見錯誤。

如何在 Java 中安全又快速地處理超大檔案：透過串流與緩衝區分塊（chunking）讀取，為效能調整緩衝區大小，使用 MappedByteBuffer 與 FileChannel 進行超高速的隨機存取。剖析 memory mapping 的優缺點、資源與平行化建議，以及常見錯誤（例如 OutOfMemoryError、遺漏關閉描述元、搜尋時區塊重疊）。

關於在 Java 中處理封存與壓縮的實作型講座：認識套件 java.util.zip、串流 ZipInputStream/ ZipOutputStream 與隨機存取類別 ZipFile，透過 Deflater 管理壓縮等級（ 0… 9， DEFAULT_COMPRESSION），針對單一檔案使用 GZIPInputStream/ GZIPOutputStream，並利用 Files.walk 與 PathMatcher 進行篩選（ "glob:**/*.txt"）來封裝/解壓目錄。也會討論安全性：透過路徑正規化防禦 Zip Slip，以及對 zip bomb 進行容量控管，最後組裝一個帶萬用字元的迷你 CLI「zip/unzip」。