java核心學習(十八) javaNIO框架---「塊」模型的IO

1、java新IO概述

　　javaIO中的輸入流和輸出流都是經過字節的移動來處理的，面向流的輸入輸出系統一次只能處理一個字節，所以效率不高，並且傳統的輸入輸出流是阻塞試的，也就是說當沒法讀到數據時，當前線程會被阻塞直到讀取到有效數據纔會繼續運行。

　　java1.4以後提供了一系列改進的輸入輸出類與方法，而且以NIO爲基礎改寫了java.io包中的類，新增了知足NIO的功能。

　　NIO採用內存映射文件的方式，java.nio中主要的包有：

　　　　java.nio ，主要包含於Buffer相關的類；

　　　　java.nio.charset，主要包含字符集相關的類；

　　　　java.nio.channels，主要包含Channel和Selector相關的類；

　　　　java.nio.channels.spi，主要包含與Channel相關的服務提供者編程接口；

　　　　java.nio.charset.spi，包含與字符集相關的服務提供者編程接口。

2、Buffer抽象類

　　其子類有ByteBuffer（最經常使用）、CharBuffer、ShortBuffer、IntBuffer、LongBuffer、FloatBuffer、DoubleBuffer，這些類沒有構造器，獲取buffer對象使用以下靜態方法：static XxxBuffer allocate(int capacity)。

　　Buffer的幾個位置屬性：

　　

　　相應的兩個方法：clear()，let limit = capacity and position = 0，這至關因而爲再次將數據寫入Buffer作好準備，

　　　　　　　　　　flip()，let limit = position and position = 0 ，這至關因而爲從Buffer中取出數據作好準備。

package NIOTest;

import java.nio.CharBuffer;

public class BufferTest {
    public static void main(String[] args)
    {
        CharBuffer buffer = CharBuffer.allocate(8);
        System.out.println("capacity:" +buffer.capacity());
        System.out.println("limit:" +buffer.limit());
        System.out.println("position" + buffer.position());

        buffer.put('a');
        buffer.put('b');
        buffer.put('c');
        System.out.println("加入三個元素後，position = " + buffer.position());
        buffer.flip();
        System.out.println("執行flip()後，limit = " + buffer.limit());
        System.out.println("position = " + buffer.position());
        //去除第一個元素
        System.out.println("第一個元素(position=0):" + buffer.get());
        System.out.println("取出第一個元素後，position = " + buffer.position());
        //調用clear方法
        buffer.clear();
        System.out.println("執行clear()後，limit = " + buffer.limit());
        System.out.println("執行clear()後，position = " + buffer.position());
        System.out.println("執行clear()後，buffer內容並無被清除：" + "第三個元素爲："+ buffer.get(2));
        System.out.println("執行絕對讀取後，position = " + buffer.position());
    }
}

　　上面代碼嘗試了一下Buffer的使用，輸出爲下

capacity:8
limit:8
position0
加入三個元素後，position = 3
執行flip()後，limit = 3
position = 0
第一個元素(position=0):a
取出第一個元素後，position = 1
執行clear()後，limit = 8
執行clear()後，position = 0
執行clear()後，buffer內容並無被清除：第三個元素爲：c
執行絕對讀取後，position = 0

　　上面程序使用的buffer是heapbuffer，每一個heapbuffer在新建時都會建立一個對應的directbuffer,直接buffer的讀取效率高可是建立成本也高，具體buffer1的工做方式不在這裏深究= =，由於深究了沒有實際應用也會忘記。。

 

3、 Channel接口

　　Channel用於與Buffer交互，實現數據的IO。

　　java爲Channel接口提供了DatagramChannel(支持UDP網絡通訊)、FileChannel(文件讀寫)、Pipe.SinkChannel和Pipe.SourceChannel(支持線程間通訊的管道)、SelectableChannel(可選擇阻塞與非阻塞的channel)、ServerSocketChannel和SocketChannel（支持TCP網絡通訊）等等。

　　Channel經過傳統的流節點來返回對應的Channel，經常使用的方法有map()、read()、write()，下面來試一試

　　

package NIOTest;


import java.io.File;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.CharBuffer;
import java.nio.MappedByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.charset.Charset;
import java.nio.charset.CharsetDecoder;

public class FileChannelTest {
    public static void main(String[] args) {
        File f = new File("./src/main/java/NIOTest/FileChannelTest.java");
        try (
                FileChannel inChannnel = new FileInputStream(f).getChannel();
                FileChannel outChannel = new FileOutputStream("a.txt").getChannel();

        ) {
            MappedByteBuffer buffer = inChannnel.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, f.length());
            Charset charset = Charset.forName("GBK");
            outChannel.write(buffer);
            buffer.clear();
            CharsetDecoder decoder = charset.newDecoder();
            CharBuffer charBuffer = decoder.decode(buffer);
            System.out.println(charBuffer);


        } catch (IOException ioe) {
            ioe.printStackTrace();
        }
    }
}

　　下面代碼每次運行都會講a.txt文件的內容複製一份並將所有內容追加到該文件的後面

package NIOTest;

import java.io.File;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;

public class RandomFileChannelTest {
    public static  void mian (String[] args){
        File f= new File("a.txt");
        try(
                RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile(f,"rw");
                FileChannel randomChannel = raf.getChannel();
                ){
            ByteBuffer buffer = randomChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY,0,f.length());
　　　　　　　//這裏移動的是channel的position，能夠在任意位置將數據寫入channel。
            randomChannel.position(f.length());
            randomChannel.write(buffer);
        }catch (IOException ioe){
                    ioe.printStackTrace();
        }
    }
}

 

4、Charset類

　　字符集類主要用於文本格式數據編碼與解碼，具體用法在 三 中的第一個例子有所展現。