java-NIO （1）

JDK 1.4以后，引入java.nio.*为了提供速度。有两方面，一个是文件IO，一个是网络的IO。

1.简要介绍（转载）

Java NIO 由以下几个核心部分组成：

• Channels
• Buffers
• Selectors

虽然Java NIO 中除此之外还有很多类和组件，但在我看来，Channel，Buffer 和 Selector 构成了核心的API。其它组件，如Pipe和FileLock，只不过是与三个核心组件共同使用的工具类。因此，在概述中我将集中在这三个组件上。其它组件会在单独的章节中讲到。

 

Channel 和 Buffer

基本上，所有的 IO 在NIO 中都从一个Channel 开始。Channel 有点象流。 数据可以从Channel读到Buffer中，也可以从Buffer 写到Channel中。这里有个图示：

Channel和Buffer有好几种类型。下面是JAVA NIO中的一些主要Channel的实现：

• FileChannel
• DatagramChannel
• SocketChannel
• ServerSocketChannel

正如你所看到的，这些通道涵盖了UDP 和 TCP 网络IO，以及文件IO。

与这些类一起的有一些有趣的接口，但为简单起见，我尽量在概述中不提到它们。本教程其它章节与它们相关的地方我会进行解释。

以下是Java NIO里关键的Buffer实现：

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

这些Buffer覆盖了你能通过IO发送的基本数据类型：byte, short, int, long, float, double 和 char。

Java NIO 还有个 MappedByteBuffer，用于表示内存映射文件， 我也不打算在概述中说明。

Selector

Selector允许单线程处理多个 Channel。如果你的应用打开了多个连接（通道），但每个连接的流量都很低，使用Selector就会很方便。例如，在一个聊天服务器中。

这是在一个单线程中使用一个Selector处理3个Channel的图示：

要使用Selector，得向Selector注册Channel，然后调用它的select()方法。这个方法会一直阻塞到某个注册的通道有事件就绪。一旦这个方法返回，线程就可以处理这些事件，事件的例子有如新连接进来，数据接收等。

以上一部分：转载自并发编程网 – ifeve.com本文链接地址: Java NIO系列教程（一） Java NIO 概述

 

 

2.缓冲的介绍

提高速度是因为所使用的结构更加接近于操作系统的执行IO的方式：通道和缓冲区。Channel 和Buffer

我们至于缓冲器交互，并把缓冲器派送到通道。通道要么从缓冲器中获取数据，要么向缓存器发送数据。

唯一直接与通道交互的缓冲器ByteBuffer

当我们用缓冲器操纵数据时，主要要了解四个索引mark positon limit capacity

mark 将mark设置为position

position  返回position的值

limit  返回limit的值

limit（int limit）设置limit的值

capacity :返回缓冲区容量 返回缓冲区的容量

flip() 将limit设置成position position设置为0.用于准备从缓冲区读取已经写入的数据

remaining:返回limit-positon

hasremaing :若有介于position和limit之间的元素，返回true 。

clear:清空缓冲区，将position设置成0 ，limit设置成容量。用此方法复写缓冲区。

3.视图缓冲器（view buffer）

可以让我们通过特定的数基本数据类型视窗查看其底层的bytebuffer。bytebuffer依然是实际存储数据的地方。

int capacity =1024;
        ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate(capacity);
        byte [] array = new byte[1024];
        ByteBuffer bb1 = ByteBuffer.wrap(array);

ByteBuffer是将数据移进移出通道的唯一方式，并且只能创建一个独立的基本类型的缓冲器，或者使用as方法从ByteBuffer中获得。也就是说我们不能将基本类型的缓冲器变成bytebuffer.

bytebuffer的as方法：

 public abstract LongBuffer asLongBuffer();
public abstract IntBuffer asIntBuffer();
public abstract FloatBuffer asFloatBuffer();
public abstract DoubleBuffer asDoubleBuffer();
asCharBuffer
asIntBuffer
asShortBuffer

3.文件加锁

为了访问某个作为共享资源的文件。filechannel调用trylock和lock。trylock是非阻塞的，设法获取锁的时候，如果不能获得，直接从方法调用中返回，而lock是阻塞的，阻塞进程至锁可以获得，或者lock线程中断或者是调用lock的通道关闭。

socketchannerl serversocketchannel 以及datagramchanner不需要加锁，因为他们是从单进程实体继承而来的，通常不需要在两个进程指尖共享网络socket.

4.内存映射文件

 可以让我们创建和修改因为太大而不能放入内存的文件。让我们可以假定整个文件都放在内存种，可以把文件当做一个很大的数组来访问。

MappedByteBuffer mbb = new RandomAccessFile("fortest", "rw").getChannel().
                map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, capacity);
        for(int i=0;i<capacity;i++)
            mbb.put((byte)'X');