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Java雜記9—NIO

tainzhi / 3301人閱讀

摘要:前言非阻塞,也被稱之為新,它重新定義了一些概念。緩沖通道通道選擇器阻塞,幾乎所有的程序員都會的字節流,字符流,輸入流,輸出流等分類就是針對而言的。緩沖區基本屬性容量表示最大數據容量,緩沖區容量不能為負,并且創建后不能更改。

前言

非阻塞IO,也被稱之為新IO,它重新定義了一些概念。

緩沖buffer

通道 channel

通道選擇器

BIO 阻塞IO,幾乎所有的java程序員都會的字節流,字符流,輸入流,輸出流等分類就是針對BIO而言的。我們在使用BIO的時候都是建立基本的節點流然后用過濾流進行包裝。

不同于BIO,NIO所有的IO操作都是通過通道讀寫buffer完成的。數據總是從通道讀取到緩沖區中,或者從緩沖區寫入到通道中。

通道

NIO的通道類似流,但是有所不同。

既可以從通道中讀取數據,又可以寫數據到通道。而流的讀寫通常是單向的

通道就是類似與高速路,數據通過buffer傳遞。通道負責從buffer中讀,或者寫入buffer

通道可以異步讀寫

FileChannel 從文件中讀寫數據

DatagramChannel 能通過UDP讀寫網絡中的數據

SocketChannel 能通過TCP讀寫網絡中的數據

ServerSocketChannel可以監聽新進來的TCP連接,像Web服務器那樣。對每一個新進來的連接都會創建一個SocketChannel

Buffer

Buffer 用來緩存數據,NIO中所有的操作都是基于緩沖區繼續操作的,所有的讀寫操作都是通過緩存區來進行完成。緩沖區本質上是一塊可以寫入數據,然后可以從中讀取數據的內存。這塊內存被包裝成NIO Buffer對象,并提供了一組方法,用來方便的訪問該塊內存。

ByteBuffer

CharBuffer

DoubleBuffer

FloatBuffer

IntBuffer

LongBuffer

ShortBuffer

緩沖區基本屬性

容量 (capacity):表示 Buffer 最大數據容量,緩沖區容量不能為負,并且創建后不能更改。

限制 (limit)

位置 (position)

position和limit的含義取決于Buffer處在讀模式還是寫模式。不管Buffer處在什么模式,capacity都代表容量。

Buffer有一個固定的大小值,叫“capacity”。一旦Buffer滿了,需要將其清空(通過讀數據或者清除數據)才能繼續寫數據往里寫數據。

寫模式

當你寫數據到Buffer中時,position表示當前的位置。初始的position值為0,當一個byte、long等數據寫到Buffer后, position會向前移動到下一個可插入數據的Buffer單元。position最大可為capacity – 1。在寫模式下,Buffer的limit表示你最多能往Buffer里寫多少數據。 寫模式下,limit等于Buffer的capacity。

讀模式

當讀取數據時,也是從某個特定位置讀。當將Buffer從寫模式切換到讀模式,position會被重置為0。當從Buffer的position處讀取數據時,position向前移動到下一個可讀的位置。當切換Buffer到讀模式時, limit表示你最多能讀到多少數據。因此,當切換Buffer到讀模式時,limit會被設置成寫模式下的position值。換句話說,你能讀到之前寫入的所有數據(limit被設置成已寫數據的數量,這個值等于在寫模式下position)。

使用

使用Buffer讀寫數據一般遵循以下四個步驟:

寫入數據到Buffer

調用flip()方法

從Buffer中讀取數據

調用clear()方法或者compact()方法

當向buffer寫入數據時,buffer會記錄下寫了多少數據。一旦要讀取數據,需要通過flip()方法將Buffer從寫模式切換到讀模式。在讀模式下,可以讀取之前寫入到buffer的所有數據。

一旦讀完了所有的數據,就需要清空緩沖區,讓它可以再次被寫入。有兩種方式能清空緩沖區:調用clear()或compact()方法。clear()方法會清空整個緩沖區。compact()方法只會清除已經讀過的數據。任何未讀的數據都被移到緩沖區的起始處,新寫入的數據將放到緩沖區未讀數據的后面。

使用案例如下:

import java.io.FileInputStream;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.charset.Charset;

public class TestNio {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        /*FileOutputStream outputStream = new FileOutputStream("E:/i.txt");
        FileChannel channel = outputStream.getChannel();
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap("hahahah".getBytes());
        channel.write(buffer);
        channel.close();*/

        FileInputStream inputStream = new FileInputStream("E:/i.txt");
        FileChannel channel = inputStream.getChannel();
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);

        while (true){
//          讀數據寫入buffer  如果讀了6個數據 那么positon limit均為6
            int read = channel.read(buffer);
            if(read == -1) break;
//          把position設置為0  寫操作變為讀操作(相對與buffer而言)
            buffer.flip();
//            hasRemaining當 position和limit相等的時候為false
            while (buffer.hasRemaining()){
                byte b = buffer.get();
                System.out.println((char)b);
            }
//          clear實際上是positon 和 limit均置為0 數據實際上是未清楚的
//          讀操作變為寫操作(相對與buffer)
            buffer.clear();
        }
        channel.close();

        ByteBuffer wrap = new ByteBuffer.wrap("哈哈哈".getBytes());
//        編碼處理
        Charset gbk = Charset.forName("GBK");
        ByteBuffer encode = gbk.encode("哈哈哈");


    }
}
我不能保證每一個地方都是對的,但是可以保證每一句話,每一行代碼都是經過推敲和斟酌的。希望每一篇文章背后都是自己追求純粹技術人生的態度。

永遠相信美好的事情即將發生。

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