Java雜記9—NIO

前言

非阻塞IO，也被稱之爲新IO，它從新定義了一些概念。

1. 緩衝buffer
2. 通道 channel
3. 通道選擇器

BIO 阻塞IO，幾乎全部的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。咱們在使用BIO的時候都是創建基本的節點流而後用過濾流進行包裝。

不一樣於BIO，NIO全部的IO操做都是經過通道讀寫buffer完成的。數據老是從通道讀取到緩衝區中，或者從緩衝區寫入到通道中。

通道

NIO的通道相似流，可是有所不一樣。

1. 既能夠從通道中讀取數據，又能夠寫數據到通道。而流的讀寫一般是單向的
2. 通道就是相似與高速路，數據經過buffer傳遞。通道負責從buffer中讀，或者寫入buffer
3. 通道能夠異步讀寫

• FileChannel 從文件中讀寫數據
• DatagramChannel 能經過UDP讀寫網絡中的數據
• SocketChannel 能經過TCP讀寫網絡中的數據
• ServerSocketChannel能夠監聽新進來的TCP鏈接，像Web服務器那樣。對每個新進來的鏈接都會建立一個SocketChannel

Buffer

**Buffer 用來緩存數據，**NIO中全部的操做都是基於緩衝區繼續操做的，全部的讀寫操做都是經過緩存區來進行完成。緩衝區本質上是一塊能夠寫入數據，而後能夠從中讀取數據的內存。這塊內存被包裝成NIO Buffer對象，並提供了一組方法，用來方便的訪問該塊內存。

• ByteBuffer
• CharBuffer
• DoubleBuffer
• FloatBuffer
• IntBuffer
• LongBuffer
• ShortBuffer

緩衝區基本屬性

• 容量 (capacity)：表示 Buffer 最大數據容量，緩衝區容量不能爲負，而且建立後不能更改。
• 限制 (limit)
• 位置 (position)

position和limit的含義取決於Buffer處在讀模式仍是寫模式。無論Buffer處在什麼模式，capacity都表明容量。


Buffer有一個固定的大小值，叫「capacity」。一旦Buffer滿了，須要將其清空（經過讀數據或者清除數據）才能繼續寫數據往裏寫數據。

寫模式

當你寫數據到Buffer中時，position表示當前的位置。初始的position值爲0，當一個byte、long等數據寫到Buffer後， position會向前移動到下一個可插入數據的Buffer單元。position最大可爲capacity – 1。在寫模式下，Buffer的limit表示你最多能往Buffer裏寫多少數據。 寫模式下，limit等於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會被重置爲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。所以，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，你能讀到以前寫入的全部數據（limit被設置成已寫數據的數量，這個值等於在寫模式下position）。

使用

使用Buffer讀寫數據通常遵循如下四個步驟：

1. 寫入數據到Buffer
2. 調用flip()方法
3. 從Buffer中讀取數據
4. 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，須要經過flip()方法將Buffer從寫模式切換到讀模式。在讀模式下，能夠讀取以前寫入到buffer的全部數據。

一旦讀完了全部的數據，就須要清空緩衝區，讓它能夠再次被寫入。有兩種方式能清空緩衝區：調用clear()或compact()方法。clear()方法會清空整個緩衝區。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衝區的起始處，新寫入的數據將放到緩衝區未讀數據的後面。

使用案例以下：

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 若是讀了6個數據 那麼positon limit均爲6
            int read = channel.read(buffer);
            if(read == -1) break;
// 把position設置爲0 寫操做變爲讀操做（相對與buffer而言）
            buffer.flip();
// hasRemaining當 position和limit相等的時候爲false
            while (buffer.hasRemaining()){
                byte b = buffer.get();
                System.out.println((char)b);
            }
// clear其實是positon 和 limit均置爲0 數據其實是未清楚的
// 讀操做變爲寫操做（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");


    }
}

複製代碼

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我不能保證每個地方都是對的，可是能夠保證每一句話，每一行代碼都是通過推敲和斟酌的。但願每一篇文章背後都是本身追求純粹技術人生的態度。

永遠相信美好的事情即將發生。