Java IO學習總結（四）

1、NIO

      NIO採用內存映射文件的方式來處理輸入輸出流，將文件或者文件的一段區域映射到內存中，這樣就能夠像訪問內存同樣訪問文件，處理速度比傳統的輸入輸出流要快。最主要的兩個核心對象是Channel（通道）和Buffer（緩衝）。

1）Buffer

     Buffer是一個抽象類，最主要的實現類是ByteBuffer,其餘基本數據類型都有對應的buffer類。經常使用ByteBuffer和CharBuffer;

     建立一個Buffer對象，經過static XXBuffer allocate(int capacity)方法,capacity表明容量。

     Buffer中主要有三個重要的概念，容量（capacity）、界限（limit）和位置（position）

     容量：表示緩衝區的最大數據容量，不能夠爲負值，建立後不能夠改變。

     界限：表示數據不能夠被讀出或者寫入的緩衝區索引位置。

     位置：表示下一個能夠被讀出或者寫入的緩衝區位置索引，當建立一個buffer對象以後，position爲0，從中讀取兩條數據以後，position則爲2，指向buffer中的第三個數據位置。寫入時相似，position自動向後移動位置。

     Buffer中兩個重要方法：flip()和clear()；執行flip()方法以後，limit移動到position位置，position置爲0，爲輸出數據作好準備，；執行clear()方法以後，limit移動到capacity位置，position位置置爲0，爲寫入數據作好準備。

Buffer經常使用操做示例代碼：

public class BufferTest {
    public static void main(String[] args) {
        // 建立Buffer
        CharBuffer buff = CharBuffer.allocate(10);
        
        // 初始化時：position位置爲0，limit位置等於capacity
        System.out.println("緩衝區容量：" + buff.capacity());
        System.out.println("初始化position位置：" + buff.position());
        System.out.println("初始化limit位置：" + buff.limit());
        
        // 向緩衝區中放入三條數據
        buff.put('A');
        buff.put('B');
        buff.put('C');
        // 此時position位置爲3，limit位置等於capacity
        System.out.println("裝載數據時position位置：" + buff.position());
        System.out.println("裝載數據時limit位置：" + buff.limit());
        
        // 裝載數據結束
        buff.flip();
        // 查看此時position位置爲0，limit位置爲3
        System.out.println("裝載數據完成position位置：" + buff.position());
        System.out.println("裝載數據完成limit位置：" + buff.limit());
        
        // 取出數據，只有使用buff.get()方法時，position自動向後移動位置，使用buff.get(X)position位置不變。
        System.out.println("取出第一個數據" + buff.get());
        System.out.println("取出數據position位置：" + buff.position());
        
        // 取出數據完成
        buff.clear();
        // 查看此時position位置爲0，limit位置等於capacity
        System.out.println("取出數據完成position位置：" + buff.position());
        System.out.println("取出數據完成limit位置：" + buff.limit());
    }
}

2）Channel

     Channel相似於傳統的流對象，能夠直接將指定文件的部分或者所有映射成Buffer，程序不能直接訪問Channel，必須經過Buffer交互；全部的Channel都不能經過構造器來直接建立，而是經過傳統的節點InputStream、OutStream的getChannel()的方法返回對於的Channel。

     Channel有三個主要的方法，map()、read()和write(),map()方法用於將Channel中數據映射成ByteBuffer.

示例代碼

public class ChannelTest {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            // 建立文件
            File file = new File("d:\\test.txt");
            
            // 建立輸入和輸出Channel
            FileChannel fic = new FileInputStream(file).getChannel();    
            FileChannel foc = new FileOutputStream("d:\\channel.txt").getChannel();
            
            // 將文件內容所有映射爲ByteBuffer
            MappedByteBuffer buffer = fic.map(MapMode.READ_ONLY, 0, file.length());
            // 將buffer中數據之間輸出到FileChannel中
            foc.write(buffer);
            // 初始化緩衝區
            buffer.clear();
            
            // 建立解碼器用於buffer轉換
            Charset charset = Charset.forName("GBK");
            CharsetDecoder cd = charset.newDecoder();
            
            // 將byteBuffer轉換爲charBuffer用於數據輸出展現
            CharBuffer charbuff = cd.decode(buffer);
            System.out.println("數據爲：" + charbuff);
            
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

另一種讀取方式

public class ChannelTest1 {
    public static void main(String[] args) {
        try {
            File file = new File("d:\\test.txt");
            FileChannel fci = new FileInputStream(file).getChannel();
            
            // 定義buffer
            ByteBuffer buff = ByteBuffer.allocate(256);
            
            while(fci.read(buff) != -1){
                // 鎖定緩存區域，防止讀取null
                buff.flip();
                // 建立解碼器轉換爲charbuffer輸出
                Charset charset = Charset.forName("GBK");
                CharsetDecoder decode = charset.newDecoder();
                System.out.println(decode.decode(buff));
                
                // 數據讀取完以後，初始化緩衝區
                buff.clear();
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}