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資訊專欄INFORMATION COLUMN

JAVA NIO.1

Steve_Wang_ / 2266人閱讀

摘要：特點(diǎn)面向塊的傳統(tǒng)是面向流的。有四個(gè)基本屬性容量，能夠容納的最大元素?cái)?shù)目，在創(chuàng)建時(shí)設(shè)定并不能更改中有效位置數(shù)目，不能對(duì)超過中的區(qū)域進(jìn)行讀寫。與緩沖區(qū)不同，通道主要由接口指定。方法獲取支持的所有字符集獲取實(shí)例編解碼文件鎖進(jìn)程級(jí)支持文件鎖定功能。

簡介

NIO的所有類都被放在java.nio包或其子包下。

特點(diǎn)

面向塊的I/O：傳統(tǒng)JavaIO是面向流的I/O。流I/O一次處理一個(gè)字節(jié)。NIO中引入了緩沖區(qū)（Buffer）的概念，緩沖區(qū)作為傳輸數(shù)據(jù)的基本單位塊，所有對(duì)數(shù)據(jù)的操作都是基于將數(shù)據(jù)移進(jìn)/移出緩沖區(qū)而來。

非阻塞的I/O + 就緒性選擇：非阻塞I/O則允許線程在有數(shù)據(jù)的時(shí)候處理數(shù)據(jù)，沒有數(shù)據(jù)的時(shí)候干點(diǎn)別的，提高了資源利用率。就緒性選擇通常是建立在非阻塞的基礎(chǔ)上，并且更進(jìn)一步，它把檢查哪些I/O請(qǐng)求的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好這個(gè)任務(wù)交給了底層操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)會(huì)去查看并返回結(jié)果集合，這樣我們只需要關(guān)心那些準(zhǔn)備好進(jìn)行操作的IO通道。

文件鎖定和內(nèi)存映射文件等操作系統(tǒng)特性：內(nèi)存映射利用虛擬內(nèi)存技術(shù)提供對(duì)文件的高速緩存，使讀取磁盤文件就像從內(nèi)存中讀取一樣高效，但是卻不會(huì)有內(nèi)存泄漏的危險(xiǎn)，因?yàn)樵趦?nèi)存中不會(huì)存在文件的完整拷貝。

Buffer 簡介

Buffer有Byte、Short、Int、Long、Float、DoubleBuffer六個(gè)類別,起緩存作用。
Buffer有四個(gè)基本屬性：
　　1、capacity 容量，buffer能夠容納的最大元素?cái)?shù)目，在Buffer創(chuàng)建時(shí)設(shè)定并不能更改
　　2、limit buffer中有效位置數(shù)目，不能對(duì)超過limit中的區(qū)域進(jìn)行讀寫。
　　3、position 下一個(gè)讀或者寫的位置
　　4、mark 用于記憶的標(biāo)志位，配合reset()使用，初始值未設(shè)定，調(diào)用mark后將當(dāng)前position設(shè)為值

利用Buffer讀寫數(shù)據(jù)，通常遵循四個(gè)步驟：

獲取buffer
把數(shù)據(jù)寫入buffer；
調(diào)用flip；
從Buffer中讀取數(shù)據(jù)；
調(diào)用buffer.clear()或者buffer.compact()
方法： 
獲?。?static xxxBuffer allocate(int capacity)//創(chuàng)建容量為capacity的buffer
寫入：
void  putxxx(xxx f)
void  putxxx(int index, xxx f)

void flip()//limit=position,position=0 //方便讀取數(shù)據(jù)

讀?。?xxx  getFloat()
xxx  getFloat(int index)

void clear()//position=0,limit=capacity,方便再次裝入數(shù)據(jù)

其他方法：
int capacity()//獲取capacity
boolean hasRemaining()//是否有元素未處理，即position
Channel

Channel用于在字節(jié)緩沖區(qū)和位于通道另一側(cè)的實(shí)體（通常是一個(gè)文件或套接字）之間有效地傳輸數(shù)據(jù)。。與緩沖區(qū)不同，通道API主要由接口指定。不同的操作系統(tǒng)上通道實(shí)現(xiàn)（Channel Implementation）會(huì)有根本性的差異，所以通道API僅僅描述了可以做什么。因此很自然地，通道實(shí)現(xiàn)經(jīng)常使用操作系統(tǒng)的本地代碼。通道接口允許您以一種受控且可移植的方式來訪問底層的I/O服務(wù)。

Channel和流的區(qū)別


Channel可以將整個(gè)文件或文件的一部分映射成為buffer


Channel是一個(gè)對(duì)象，可以通過它讀取和寫入數(shù)據(jù)。拿 NIO 與原來的 I/O 做個(gè)比較，通道就像是流。所有數(shù)據(jù)都通過 Buffer 對(duì)象來處理。您永遠(yuǎn)不會(huì)將字節(jié)直接寫入通道中，相反，您是將數(shù)據(jù)寫入包含一個(gè)或者多個(gè)字節(jié)的緩沖區(qū)。同樣，您不會(huì)直接從通道中讀取字節(jié)，而是將數(shù)據(jù)從通道讀入緩沖區(qū)，再從緩沖區(qū)獲取這個(gè)字節(jié)。


既可以從通道中讀取數(shù)據(jù)，又可以寫數(shù)據(jù)到通道。但流的讀寫通常是單向的。


通道可以異步地讀寫。


通道中的數(shù)據(jù)總是要先讀到一個(gè) Buffer，或者總是要從一個(gè) Buffer 中寫入。


FileChannel對(duì)象是線程安全（thread-safe）的。


常用的Channel

FileChannel：從文件中讀寫數(shù)據(jù)。
DatagramChannel：能通過UDP讀寫網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)。
SocketChannel：能通過TCP讀寫網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)。
ServerSocketChannel：可以監(jiān)聽新進(jìn)來的TCP連接，像Web服務(wù)器那樣。對(duì)每一個(gè)新進(jìn)來的連接都會(huì)創(chuàng)建一個(gè)SocketChannel。

使用


所有Channel都應(yīng)該使用傳統(tǒng)的流來構(gòu)建，如：FileChannel channel=fileInputStream.getChannel().
RandomAccessFile也有這個(gè)方法，Channel是可讀還是可寫，取決于它的打開方式r/rw


Channel常用方法：



將文件映射到內(nèi)存
ByteBuffer buffer=channel.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY,0,file.length);

寫到Channel
channel.write(buffer)

讀取到buffer
channel.read(byteBuffer)

移動(dòng)Channel的positon
channel.position(long length)

字符集和Charset

JAVA默認(rèn)使用Unicode編碼，但是有些操作系統(tǒng)不適用Unicode。

方法

獲取支持的所有字符集
SortedMap=Charset.availableCharsets()

獲取charset實(shí)例
charset=Charset.forName("gbk")

編解碼
charbuffer=charset.decode(bytebuffer)
bytebuffer=charset.encoce(charbuffer/string)


文件鎖(進(jìn)程級(jí))

FileLock支持文件鎖定功能。在FileChannel中提供lock和tryLock方法來獲得FileLock對(duì)象。
fileLock可以只鎖定文件的一部分。


lock（long position , long size,boolean shared）//阻塞式
tryLock(long position ,long sized,boolean shared)//非阻塞


FileLock lock=fileChannel.tryLock();
dosomething.....
lock.release();


文件鎖是JVM持有的，如果兩個(gè)進(jìn)程運(yùn)行在同一個(gè)JVM，則他們不能對(duì)同一個(gè)文件加鎖。


Java NIO學(xué)習(xí)筆記---Channel

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