课时

本讲讲述什么是输入/输出中的“瓶颈”，以及如何发现并消除它。我们将分析为何磁盘与网络操作明显慢于内存（RAM），常见的反模式有哪些（通过 read() 逐字节读取、同步日志等），缓冲（ BufferedInputStream、 BufferedReader）、性能分析器（ VisualVM、 JProfiler）以及通过 System. currentTimeMillis () 进行时间测量如何提供帮助。我们将进行一个读取文件 "bigfile.txt" 的实践实验，对比有无缓冲的速度，观察 SSD/HDD 与网络的影响，并列举典型错误。

Java NIO 非阻塞 I/O 的实用入门：解析通道 Channel 和缓冲区 ByteBuffer 与流 InputStream/ OutputStream 的区别，如何使用 FileChannel 进行读写，借助 position()/ truncate() 进行定位，处理缓冲区参数（ capacity、 limit、 position、 mark），以及在 allocate() 与 allocateDirect() 之间做选择。还展示了 zero-copy 操作 transferTo()/ transferFrom()，以及常见错误，比如忘记调用 flip() 和缓冲区模式不正确。

如何在不触发 OutOfMemoryError 的情况下高效处理动辄几十 GB 的文件：将其按块（chunks）切分，使用 RandomAccessFile 和 FileChannel 按位置读取，借助 ExecutorService/ ForkJoinPool 并行化任务；而对简单拷贝使用通过 transferTo/ transferFrom 的零拷贝（zero-copy）。我们将讨论块大小的选择、行边界的处理、结果同步以及常见错误。

如何在 Java 中安全且快速地处理海量文件：通过流与缓冲按块（chunking）读取，调节缓冲区大小以提升性能，使用 MappedByteBuffer 和 FileChannel 将文件映射到内存，实现超高速随机访问。我们将解析 memory mapping 的优缺点、资源与并行方面的建议，以及典型错误（例如 OutOfMemoryError、遗忘关闭的描述符、搜索时块重叠）。

一堂关于在 Java 中处理归档与压缩的实战讲座：了解包 java.util.zip，流 ZipInputStream/ ZipOutputStream 以及随机访问类 ZipFile；通过 Deflater（ 0… 9， DEFAULT_COMPRESSION）控制压缩级别；使用 GZIPInputStream/ GZIPOutputStream 处理单个File；借助 Files.walk 和基于 PathMatcher 的过滤（ "glob:**/*.txt"）来打包/解包目录。还将讨论安全性：通过路径规范化防护 Zip Slip，以及对 zip bomb 进行体积控制；最后我们将实现一个带通配符的迷你 CLI “zip/unzip”。