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泛谈Java NIO

程序员文章站 2023-11-17 11:32:40
前言 非阻塞io,也被称之为新io,它重新定义了一些概念。 1.缓冲buffer 2.通道 channel 3.通道选择器 bio 阻塞io,几乎...

前言

非阻塞io,也被称之为新io,它重新定义了一些概念。

1.缓冲buffer

2.通道 channel

3.通道选择器

bio 阻塞io,几乎所有的java程序员都会的字节流,字符流,输入流,输出流等分类就是针对bio而言的。我们在使用bio的时候都是建立基本的节点流然后用过滤流进行包装。

不同于bio,nio所有的io操作都是通过通道读写buffer完成的。数据总是从通道读取到缓冲区中,或者从缓冲区写入到通道中。

通道

nio的通道类似流,但是有所不同。

1.既可以从通道中读取数据,又可以写数据到通道。而流的读写通常是单向的

2.通道就是类似与高速路,数据通过buffer传递。通道负责从buffer中读,或者写入buffer

3.通道可以异步读写

  • 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

buffer

buffer 用来缓存数据,nio中所有的操作都是基于缓冲区继续操作的,所有的读写操作都是通过缓存区来进行完成。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。

  • bytebuffer
  • charbuffer
  • doublebuffer
  • floatbuffer
  • intbuffer
  • longbuffer
  • shortbuffer

缓冲区基本属性

  • 容量 (capacity):表示 buffer 最大数据容量,缓冲区容量不能为负,并且创建后不能更改。
  • 限制 (limit)
  • 位置 (position)

position和limit的含义取决于buffer处在读模式还是写模式。不管buffer处在什么模式,capacity都代表容量。

泛谈Java NIO

buffer有一个固定的大小值,叫“capacity”。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。

写模式

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。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。

读模式

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。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,这个值等于在写模式下position)。

使用

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

当向buffer写入数据时,buffer会记录下写了多少数据。一旦要读取数据,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。

一旦读完了所有的数据,就需要清空缓冲区,让它可以再次被写入。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。

使用案例如下:

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){
// 读数据写入buffer 如果读了6个数据 那么positon limit均为6
int read = channel.read(buffer);
if(read == -1) break;
// 把position设置为0 写操作变为读操作(相对与buffer而言)
buffer.flip();
// hasremaining当 position和limit相等的时候为false
while (buffer.hasremaining()){
byte b = buffer.get();
system.out.println((char)b);
}
// clear实际上是positon 和 limit均置为0 数据实际上是未清楚的
// 读操作变为写操作(相对与buffer)
buffer.clear();
}
channel.close();
bytebuffer wrap = new bytebuffer.wrap("哈哈哈".getbytes());
// 编码处理
charset gbk = charset.forname("gbk");
bytebuffer encode = gbk.encode("哈哈哈");
}
}

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持。