NIO笔记---上

2021-10-26 00:05:31

本文记录了NIO与IO的区别，缓冲区的数据存取，直接缓冲区与非直接缓冲区，通道的原理与获取，通道之间的数据传输

一.简介

1.NIO简介：与原来的IO有同样的作用与目的，但是使用的方式完全不同，NIO支持面向缓冲区的，基于通道的IO操作.

2.NIO与IO主要区别：

IO:

(1)面向流（单向的，一个输入，一个输出，InputStream，outputStream）

(2)阻塞IO

NIO：

(1)面向缓冲区

(2)非阻塞IO (Non Blocking IO)

(3)选择器Selectors

//阻塞和非阻塞，针对网络编程（网络IO）而言

3.NIO的核心在于：通道(Channel)和缓冲区(Buffer）

(1)通道（铁路）主要是用来连接的。缓冲区（火车）负责存取数据，双向

(2)通道表示打开到IO设备（例如文件，套接字的连接）。若需要使用NIO系统，需要获取用于连接IO设备的通道以及用于容纳数据的缓冲区。

然后操作缓冲区，对数据

进行处理。

二.缓冲区的数据存取

缓冲区（Buffer）：在 Java NIO 中负责数据的存取。缓冲区就是数组。用于存储不同数据类型的数据，根据数据类型不同（boolean 除外），

提供了相应类型的缓冲区： ByteBuffer,CharBuffer,ShortBuffer,IntBuffer,LongBuffer,FloatBuffer,DoubleBuffer
1.上述缓冲区的管理方式几乎一致，通过 allocate() 获取缓冲区

//分配一个指定大小的缓冲区

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);

2.缓冲区存取数据的两个核心方法：（执行存取之前先学4个属性）
put() : 存入数据到缓冲区中
get() : 获取缓冲区中的数据

//利用 put() 存入数据到缓冲区中

String str="asdfasdf";

buf.put(str.getBytes());

3.缓冲区中的四个核心属性：
         capacity : 容量，表示缓冲区中最大存储数据的容量。一旦声明不能改变。
         limit : 界限，表示缓冲区中可以操作数据的大小。（limit 后数据不能进行读写）
         position : 位置，表示缓冲区中正在操作数据的位置。
         mark : 标记，表示记录当前 position 的位置。可以通过 reset() 恢复到 mark 的位置

         0 <= mark <= position <= limit <= capacity

4.切换读取数据模式

		buf.flip();

5.利用 get() 读取缓冲区中的数据

		byte[] dst = new byte[buf.limit()];

		buf.get(dst);

		System.out.println(new String(dst, 0, dst.length));

6.rewind() : 可重复读

		buf.rewind();

7.clear() : 清空缓冲区. 但是缓冲区中的数据依然存在，但是处于“被遗忘”状态

		buf.clear();

		System.out.println("-----------------clear()----------------");

		System.out.println(buf.position());

		System.out.println(buf.limit());

		System.out.println(buf.capacity());

		System.out.println((char)buf.get());

         if(buf.hasRemaining()){//判断缓冲区中是否还有剩余的数据

               Buf.remaining();//获取缓冲区中可以操作的数量

}

三.直接缓冲区与非直接缓冲区

1.非直接缓冲区：通过 allocate() 方法分配缓冲区，将缓冲区建立在 JVM 的内存中
2.直接缓冲区：通过 allocateDirect() 方法分配直接缓冲区，将缓冲区建立在物理内存中。

优点：可以提高效率(物理内存映射文件)

缺点：缓冲区进行分配和取消分配所需成本高，不易控制

                 //分配直接缓冲区

		ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocateDirect(1024);

		//通过isDirect（）判断是不是直接缓冲区

		System.out.println(buf.isDirect());

四.通道的原理与获取

1.通道：用于源节点与目标节点的连接。在java nio中负责缓冲区中数据的传输。Chanel本身不存储数据，因此需要配合缓冲区进行传输。

2.通道的主要实现类

Java.nio.channels.Channel接口

FileChannel

SocketChannel(tcp)

ServerSocketChannel(tcp)

DatagramChannel(udp)

3.获取通道

（1）java 针对支持通道的类提供了getChannel()方法

本地IO：

FileInputStream/FileOutputStream

RandomAccessFile随机存取文件流

网络io：

Socket

Serversocket

Datagramsocket

FileInputStream fis = new FileInputStream("d:/1.txt");

FileChannel inChannel== fis.getChannel();

4.通道之间的数据传输

transferFrom(),transferTo()这两方法用其中一个就行

                FileChannel inChannel = FileChannel.open(Paths.get("d:/1.txt"), StandardOpenOption.READ);

		FileChannel outChannel = FileChannel.open(Paths.get("d:/2.txt"), StandardOpenOption.WRITE, StandardOpenOption.READ, StandardOpenOption.CREATE);

//		inChannel.transferTo(0, inChannel.size(), outChannel);

		outChannel.transferFrom(inChannel, 0, inChannel.size());

		inChannel.close();

		outChannel.close();

END!

下次会记录一下分散读取与聚集写入，字符集，阻塞与非阻塞相关的。希望可以帮到想要学习的人。如果哪写的不对，希望指正。

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