java8 学习系列--NIO学习笔记

Posted on 2016-09-06 17:03  Mr.ning  阅读(456)  评论(0)  编辑  收藏  举报

      近期有点时间，决定学习下java8相关的内容；

当然了不止java8中新增的功能点，整个JDK都需要自己研究的，不过这是个漫长的过程吧，以自己的惰性来看；

不过开发中不是有时候讲究模块化开发么，那么我学习这个也分模块进行学习，希望效果会好些吧。

2016/09/06 --今天找到一个NIO相关的系列文章感觉不错，准备根据其中的讲解来进行NIO的学习

Java NIO 由以下几个核心部分组成：

  • Channels
  • Buffers
  • Selectors

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。

Channel的实现

Java NIO中最重要的通道的实现：

  • FileChannel
  • DatagramChannel
  • SocketChannel
  • ServerSocketChannel

FileChannel 从文件中读写数据。

DatagramChannel 能通过UDP读写网络中的数据。

SocketChannel 能通过TCP读写网络中的数据。

ServerSocketChannel可以监听新进来的TCP连接，像Web服务器那样。对每一个新进来的连接都会创建一个SocketChannel。

 

基本的 Channel 示例

下面是一个使用FileChannel读取数据到Buffer中的示例：

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

public class Ni public static void main(String[] args) {

      RandomAccessFile aFile = null;
      try {
   
      aFile = new RandomAccessFile("D:\\111.txt", "rw");

      FileChannel inChannel = aFile.getChannel();
      //   要想获得一个Buffer对象首先要进行分配。 每一个Buffer类都有一个allocate方法。下面是一个分配48字节capacity的ByteBuffer
      ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);


      //  数据到Buffer有两种方式：

       // 从Channel写到Buffer。

       // 通过Buffer的put()方法写到Buffer里。

　        int bytesRead = inChannel.read(buf);       //   或者 buf.put(127);

 

 

从Buffer中读取数据

 

// 从Buffer中读取数据有两种方式：

 

// 从Buffer读取数据到Channel。         int bytesWritten = inChannel.write(buf);

// 使用get()方法从Buffer中读取数据。

 


      // 如果通道中还能读到数据
      while (bytesRead != -1) {

  while(buf.hasRemaining()){           //判断缓冲区是否还有数据
   String sb = new String(buf.array(),"utf-8");    
   System.out.print(sb);
   sb = "";
   buf.clear();    // 清除缓冲区
   bytesRead = inChannel.read(buf);
}

}
aFile.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
      e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
     e.printStackTrace();
}

}
}

 博客园的编辑器真是无力吐槽。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。。

 

Buffer的基本用法

缓冲区本质上是一块可以写入数据，然后可以从中读取数据的内存。这块内存被包装成NIO Buffer对象，并提供了一组方法，用来方便的访问该块内存。

 

 

使用Buffer读写数据一般遵循以下四个步骤：

  1. 写入数据到Buffer

  2. 调用flip()方法

  3. 从Buffer中读取数据

  4. 调用clear()方法或者compact()方法

※  要读取数据，需要通过flip()方法将Buffer从写模式切换到读模式。在读模式下，可以读取之前写入到buffer的所有数据。

※  有两种方式能清空缓冲区：调用clear()或compact()方法。      

 

     clear()方法会清空整个缓冲区。

 

     compact()方法只会清除已经读过的数据。任何未读的数据都被移到缓冲区的起始处，新写入的数据将放到缓冲区未读数据的后面。

 

使用实例见上面的代码~~~~~~~~~~~~

 

 

 

Buffer的三个属性：

  • capacity：

         作为一个内存块，Buffer有一个固定的大小值，也叫“capacity”.你只能往里写capacity个byte、long，char等类型。一旦Buffer满了，需要将其清空（通过读数据或者清除数据）才能继续写数据往里写数据。

  • position：

    当你写数据到Buffer中时，position表示当前的位置。初始的position值为0.当一个byte、long等数据写到Buffer后， position会向前移动到下一个可插入数据的Buffer单元。position最大可为capacity – 1.

    当读取数据时，也是从某个特定位置读。当将Buffer从写模式切换到读模式，position会被重置为0. 当从Buffer的position处读取数据时，position向前移动到下一个可读的位置。

  • limit：

    在写模式下，Buffer的limit表示你最多能往Buffer里写多少数据。 写模式下，limit等于Buffer的capacity。

    当切换Buffer到读模式时， limit表示你最多能读到多少数据。因此，当切换Buffer到读模式时，limit会被设置成写模式下的position值。换句话说，你能读到之前写入的所有数据（limit被设置成已写数据的数量，这个值在写模式下就是position）

Buffer的一些读写相关的方法：

  • flip()方法

    flip方法将Buffer从写模式切换到读模式。调用flip()方法会将position设回0，并将limit设置成之前position的值。

    换句话说，position现在用于标记读的位置，limit表示之前写进了多少个byte、char等 —— 现在能读取多少个byte、char等。

  • rewind()方法

    Buffer.rewind()将position设回0，所以你可以重读Buffer中的所有数据。limit保持不变，仍然表示能从Buffer中读取多少个元素（byte、char等）。

  • clear()与compact()方法

    一旦读完Buffer中的数据，需要让Buffer准备好再次被写入。可以通过clear()或compact()方法来完成。

    如果调用的是clear()方法，position将被设回0，limit被设置成 capacity的值。换句话说，Buffer 被清空了。Buffer中的数据并未清除，只是这些标记告诉我们可以从哪里开始往Buffer里写数据。

       compact()方法将所有未读的数据拷贝到Buffer起始处。然后将position设到最后一个未读元素正后面。limit属性依然像clear()方法一样，设置成capacity。现在Buffer准备好写数据了，但是不会覆盖未读的数据。

  • mark()与reset()方法

通过调用Buffer.mark()方法，可以标记Buffer中的一个特定position。之后可以通过调用Buffer.reset()方法恢复到这个position。例如：

      
1 buffer.mark();
2 
3 //call buffer.get() a couple of times, e.g. during parsing.
4 
5 buffer.reset();  //set position back to mark.

 

  • equals()与compareTo()方法

可以使用equals()和compareTo()方法两个Buffer。

equals()

当满足下列条件时，表示两个Buffer相等：

    1. 有相同的类型（byte、char、int等）。
    2. Buffer中剩余的byte、char等的个数相等。
    3. Buffer中所有剩余的byte、char等都相同。

如你所见，equals只是比较Buffer的一部分，不是每一个在它里面的元素都比较。实际上，它只比较Buffer中的剩余元素。

compareTo()方法

compareTo()方法比较两个Buffer的剩余元素(byte、char等)， 如果满足下列条件，则认为一个Buffer“小于”另一个Buffer：

    1. 第一个不相等的元素小于另一个Buffer中对应的元素 。
    2. 所有元素都相等，但第一个Buffer比另一个先耗尽(第一个Buffer的元素个数比另一个少)。

 

Java NIO 有以下Buffer类型

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