第一次学习java的时候，学习到IO的时候总感觉很奇怪，他有三个基本字节流文件IO类，FileInputStream，FileOutputStream，RandomAccessFile。自己本身是从C 学起的，学到C++，unix编程，一直都是拿着文件指针或者文件描述符来进行操作，也是可以跳读的。感觉java的文件操作把c的给分开细化了，由于初学java，并没有仔细的去思考过这个问题。后来知道jvm还有直接内存，就很好奇直接内存到底是什么，为什么java nio中很多都和直接内存相关，我在看视频的时候，里面的老师讲java nio用直接内存拷贝文件，压根没有走到用户态，用户态程序发了一条指令，然后文件就从内核态进行拷贝了。听到这里，我感觉java玩出了新高度，我在C里完全没见过的高度。于是我找了openjdk的代码来阅读，看看是如何实现的，看过源码后，很多问题都解决了，也明白了很多都是谎言。

下面主要来说一下java的阻塞io--bio。主要是说linux的实现。里面有一些linux c的库函数，我会做简单的介绍。

文件操作的过程

具体说之前，必须先普及一个操作系统知识，文件的读取和写入的大概的流程。这里说的是一般情况，用户态没有办法直接操作文件，必须通过系统调用通过内核进行操作。例如读取文件，是从磁盘到内核主存再到用户主存，文件写入是先从用户主存到内核主存再到磁盘。内存映射也是操作的一种方法，这种情况就不需要内核进行数据的拷贝，用户态可以操作内存一样操作文件。

所以说视频上讲的先不进入用户态，直接内核态进行文件拷贝的说法，就有点比较匪夷所思了。

java的操作

以FileInputStream为例来说明，FileOutputStream，RandomAccessFile可以用类似的方法来查看。

FileInputStream


    public FileInputStream(File file) throws FileNotFoundException {
        String name = (file != null ? file.getPath() : null);
        SecurityManager security = System.getSecurityManager();
        if (security != null) {
            security.checkRead(name);
        }
        if (name == null) {
            throw new NullPointerException();
        }
        if (file.isInvalid()) {
            throw new FileNotFoundException("Invalid file path");
        }
        //文件描述符
        fd = new FileDescriptor();
        fd.attach(this);
        path = name;
        //打开文件
        open(name);
    }

    private void open(String name) throws FileNotFoundException {
        open0(name);
    }

    private native void open0(String name) throws FileNotFoundException;

java里也是维护了文件描述符的，你也看到了，他只是new了这么一个FileDescriptor对象，也没做什么操作。可能比较疑惑，但是写过jni的人都了解，jni是运行native反调java的。文件描述符的设置我们下面在native部分说明。

JNIEXPORT void JNICALL
Java_java_io_FileInputStream_open0(JNIEnv *env, jobject this, jstring path) {
    fileOpen(env, this, path, fis_fd, O_RDONLY);
}

在open函数中，直接调用了fileOpen的方法，后面就直接找c的实现了，不会再单独从java找到调用jni的c的类。fileOpen在solarisnativejavaioio_util_md.c中。

void
fileOpen(JNIEnv *env, jobject this, jstring path, jfieldID fid, int flags)
{
    WITH_PLATFORM_STRING(env, path, ps) {
        FD fd;

#if defined(__linux__) || defined(_ALLBSD_SOURCE)
        char *p = (char *)ps + strlen(ps) - 1;
        while ((p > ps) && (*p == '/'))
            *p-- = '

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