Bài học

Bài giảng này nói về “điểm nghẽn” trong nhập/xuất (IO), cách phát hiện và khắc phục. Chúng ta sẽ tìm hiểu vì sao thao tác đĩa và mạng chậm hơn RAM rất nhiều, các anti‑pattern thường gặp (đọc từng byte qua read(), ghi log đồng bộ, v.v.), vai trò của bộ đệm ( BufferedInputStream, BufferedReader), profiler ( VisualVM, JProfiler) và đo thời gian bằng System. currentTimeMillis (). Chúng ta sẽ làm một thử nghiệm thực tế với tệp "bigfile.txt", so sánh tốc độ có và không có bộ đệm, xem ảnh hưởng của SSD/HDD và mạng, và liệt kê các lỗi thường gặp.

Giới thiệu thực hành về I/O không chặn của Java NIO: phân tích cách các kênh Channel và bộ đệm ByteBuffer khác với luồng InputStream/ OutputStream, cách đọc và ghi với FileChannel, định vị bằng position()/ truncate(), làm việc với các tham số bộ đệm ( capacity, limit, position, mark) và lựa chọn giữa allocate() và allocateDirect(). Trình bày các thao tác zero-copy transferTo()/ transferFrom() và các lỗi điển hình như quên flip() hoặc sai chế độ bộ đệm.

Cách xử lý hiệu quả các tệp dung lượng hàng chục gigabyte mà không gặp OutOfMemoryError: chia thành các phần (chunks), đọc theo vị trí qua RandomAccessFile và FileChannel, chạy song song tác vụ với ExecutorService/ ForkJoinPool, còn với việc sao chép đơn giản thì dùng zero-copy qua transferTo/ transferFrom. Cùng phân tích cách chọn kích thước chunk, ranh giới dòng, đồng bộ kết quả và các lỗi thường gặp.

Cách xử lý các tệp khổng lồ trong Java một cách an toàn và nhanh chóng: đọc theo từng phần (chunking) qua luồng và bộ đệm, tinh chỉnh kích thước bộ đệm để đạt hiệu năng, sử dụng ánh xạ tệp vào bộ nhớ thông qua MappedByteBuffer và FileChannel để truy cập ngẫu nhiên siêu nhanh. Chúng ta sẽ phân tích ưu và nhược điểm của memory mapping, khuyến nghị về tài nguyên và song song, cũng như các lỗi điển hình (ví dụ OutOfMemoryError, quên đóng file descriptor, chồng lấn các chunk khi tìm kiếm).

Bài giảng thực hành về làm việc với lưu trữ và nén trong Java: làm quen với gói java.util.zip, các luồng ZipInputStream/ ZipOutputStream và lớp truy cập ngẫu nhiên ZipFile, điều khiển mức nén qua Deflater ( 0… 9, DEFAULT_COMPRESSION), làm việc với GZIPInputStream/ GZIPOutputStream cho tệp đơn, đóng gói/giải nén thư mục bằng Files.walk và lọc bằng PathMatcher ( "glob:**/*.txt"). Sẽ bàn về bảo mật: bảo vệ khỏi Zip Slip thông qua chuẩn hóa đường dẫn và kiểm soát dung lượng đối với zip bomb, và cũng sẽ xây dựng một CLI nhỏ “zip/unzip” với mẫu.