编程JavaNIO

Java-NIO入门篇

作者：聂勇 欢迎转载，请保留作者信息并说明文章来源！

比较

Old IO NIO
用流以字节为单位进行操作 以数据块为单位进行操作
优点：使用简单 优点：速度快
缺点：速度慢 缺点：使用比流要稍复杂，编程不像流那样的优雅
流是单向的，InputStream完成读，OutputStream完成写 通道是双向的

提示：在JDK1.4开始引入NIO类库（java.nio.）后，对原来的java.io. 以NIO为基础进行了修改，因此速度上会更快。

NIO概念

  • Bufferr （缓冲区）：用数组实现的缓存数据的对象。
  • Channel （通道）：也可以称之为管道。可以想像成流水的水管，水就是我们的数据。

下面两个图是NIO读/写数据时的示意图：
图1-NIO读数据示意图

图2-NIO写数据示意图

Buffer的三个状态变量

position（位置点）。跟踪当前已经读/写了多少数据，例如：在读取数据时，position=3，表示已经从Buffer读取三个元素值，当前指针指向第四个元素（即下一个读取的元素的位置）；在写数据时，position=3，表示已经向Buffer写入了三个元素，指针指向第四个元素的位置（即下一个写入元素的位置）。

  • limit（限制值）。指定缓冲区允许读取/写入多少无素，默认情况下 limit=capacity。
  • capacity（容量）。

关系：position <= limit <= capacity

例：
1）定义一个容量为9的Buffer：ByteBuffer buffer = new ByteBuffer(9);
图3-初始化状态下的Buffer

2）向Buffer写入两个元素：buffer.put(x); buffer.put(y);
图4-写入两个元素后的Buffer

3）执行flip()方法：buffer.flip();
将limit设置为position，然后将position设置为 0。如果已定义了标记，则丢弃该标记。
图5-执行flip()方法后的Buffer

4）执行clear()方法：buffer.clear();
注意：clear()方法不能实际清除缓冲区中的数据。只是将position设置为 0，将limint设置为容量，并丢弃标记。
图6-执行clear()方法后的Buffer

完整示例代码：

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ByteBuffer buff = ByteBuffer.allocate(9);  // position=0, limit=9, capacity=9
buff.put((byte) 'a')   // position=1, limit=9, capacity=9
    .put((byte) 'b');  // position=2, limit=9, capacity=9
buff.flip();   // position=0, limit=2, capacity=9
buff.clear();  // position=0, limit=9, capacity=9
buff = null;

Buffer的分配包装与分片

缓冲区既可以直接生成，也可以包装一个字节数组获得。
示例代码：

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 /*
 * 先分配内存，再赋值。
 */
ByteBuffer buff = ByteBuffer.allocate(9);
for (int i = 0; i < buff.capacity(); i++) {
   buff.put((byte) i);
}// 到此buff的内容为 [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
/*
 * 直接将一个数组包装成缓冲区。
 */
byte[] b = new byte[]{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8};
ByteBuffer buff2 = ByteBuffer.wrap(b); // 到此buff2的内容为 [0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8]
/*
 * 分片操作。
 */
buff2.position(2);
buff2.limit(6);
ByteBuffer slice = buff2.slice();
b[2] *= 11; // buff2 和 slice 的内容都同时跟随改变，因为他们是共享一块内存区。
slice.put(1, (byte) (((int) slice.get(1)) * 11)); // buff2 和 slice 的内容都同时跟随改变，因为他们是共享一块内存区。

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