JAVA NIO(二) Buffer和Channel

2024-06-22 05:44
文章标签 java channel nio buffer

本文主要是介绍JAVA NIO(二) Buffer和Channel,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

一,基本使用


1, 一个Socket连接使用一个Channel来表示,以前直接操作Socket文件描述符来对读写缓冲区操作,比如读数据到用户空间的一个byte数组,NIO中Channel对这个过程作了封装,其中用户空间的byte数组就类比Buffer。
2,Buffer用于和Channel进行交互。
  • Channel中的数据总是要先写入到Buffer,或从Buffer读取;
  • Buffer中的数据可以来源于Channel,也可以直接get和put;
3,Buffer本质上是一块可以读写的内存,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。
4,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,切换写模式到读模式;
  3. 从Buffer中读取数据;
  4. 调用clear()方法或者compact()方法,清空缓冲区;
示例:
RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("/Users/jiec/Documents/testdata/data.txt", "rw");
FileChannel inChannel = aFile.getChannel();ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);// 数据写入buffer
int bytesRead = inChannel.read(buf); 
while (bytesRead != -1) {// buffer转为读模式buf.flip();while (buf.hasRemaining()) {// 每次读一个byteSystem.out.print((char) buf.get());}// make buffer ready for writingbuf.clear();bytesRead = inChannel.read(buf);
}
aFile.close();

二,Channel的类型


Java NIO的通道操作类似BIO的流,但又有些不同:
  1. 既可以从通道中读取数据,又可以写数据到通道。但流的读写通常是单向的;
  2. 通道可以异步地读写;
  3. 通道中的数据总是要先读到一个Buffer,或者总是要从一个Buffer中写入;
Java NIO中最重要的通道的实现:
  • 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;

三,Buffer的类型


Java NIO 有以下Buffer类型
  • ByteBuffer
  • CharBuffer
  • DoubleBuffer
  • FloatBuffer
  • IntBuffer
  • LongBuffer
  • ShortBuffer
代表了不同的数据类型。换句话说,就是可以通过byte、char,short,int,long,float 或 double类型来操作缓冲区中的字节。

四,Buffer的属性capacity、position、limit


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含义总是一样的。
capacity
内存块的容量。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
写数据时,初始position值为0,最大可为capacity–1。
读数据时,当Buffer从写模式切换到读模式,position会被重置为0。
limit
写模式,limit表示最多能往Buffer里写多少数据。 写模式下limit等于capacity。
读模式, limit表示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。

五,Buffer的分配


每一个Buffer类都有一个allocate方法。
分配48字节ByteBuffer:
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
分配1024个字符的CharBuffer:
CharBuffer buf = CharBuffer.allocate(1024);
对于ByteBuffer,看下源码:
public static ByteBuffer allocate(int capacity) {if (capacity < 0)throw new IllegalArgumentException();return new HeapByteBuffer(capacity, capacity);
}
创建的是HeapByteBuffer,这是个位于堆区的对象,注意和MappedByteBuffer区分,后者实际存储在直接内存。
ByteBuffer分为两种,一种是堆内内存,另外一种是堆外内存。
堆外内存:使用内存映射,直接在 JVM 之外分配虚拟内存地址空间,Java 中使用 DirectByteBuffer 来实现,也就是堆外内存。
堆内内存:是在 JVM 堆上实现,Java 中使用 HeapByteBuffer 来实现,也就是堆内内存。

六,向Buffer中写数据


写数据到Buffer有两种方式:
  1. 从Channel写到Buffer;
  2. 通过Buffer的put()方法写到Buffer里;
Channel -> Buffer的例子
int bytesRead = inChannel.read(buf); //read into buffer.

通过put方法写Buffer的例子:

buf.put(127);

七,从Buffer中读数据


从Buffer中读取数据有两种方式:
  1. 从Buffer读取数据到Channel。
  2. 使用get()方法从Buffer中读取数据。
Buffer -> Channel的例子
int bytesWritten = inChannel.write(buf);

通过get方法读Buffer的例子:

byte aByte = buf.get();

八,Buffer的一些方法使用


1,flip()
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。
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
2,rewind()
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)。
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
3,clear()和compact()
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。
clear()方法:position=0,limit=capacity。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,写入时老数据会被覆盖
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。Buffer写数据时,不会覆盖未读的数据
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
4,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:
buffer.mark();
//call buffer.get() a couple of times, e.g. during parsing.
buffer.reset();  //set position back to mark.
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
5,equals()与compareTo()方法
可以使用equals()和compareTo()方法比较两个Buffer。

这篇关于JAVA NIO(二) Buffer和Channel的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/1083453

相关文章

Java使用Curator进行ZooKeeper操作的详细教程

《Java使用Curator进行ZooKeeper操作的详细教程》ApacheCurator是一个基于ZooKeeper的Java客户端库,它极大地简化了使用ZooKeeper的开发工作,在分布式系统... 目录1、简述2、核心功能2.1 CuratorFramework2.2 Recipes3、示例实践3

Springboot处理跨域的实现方式(附Demo)

《Springboot处理跨域的实现方式(附Demo)》:本文主要介绍Springboot处理跨域的实现方式(附Demo),具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不... 目录Springboot处理跨域的方式1. 基本知识2. @CrossOrigin3. 全局跨域设置4.

springboot security使用jwt认证方式

《springbootsecurity使用jwt认证方式》:本文主要介绍springbootsecurity使用jwt认证方式,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地... 目录前言代码示例依赖定义mapper定义用户信息的实体beansecurity相关的类提供登录接口测试提供一

Spring Boot 3.4.3 基于 Spring WebFlux 实现 SSE 功能(代码示例)

《SpringBoot3.4.3基于SpringWebFlux实现SSE功能(代码示例)》SpringBoot3.4.3结合SpringWebFlux实现SSE功能,为实时数据推送提供... 目录1. SSE 简介1.1 什么是 SSE?1.2 SSE 的优点1.3 适用场景2. Spring WebFlu

基于SpringBoot实现文件秒传功能

《基于SpringBoot实现文件秒传功能》在开发Web应用时,文件上传是一个常见需求,然而,当用户需要上传大文件或相同文件多次时,会造成带宽浪费和服务器存储冗余,此时可以使用文件秒传技术通过识别重复... 目录前言文件秒传原理代码实现1. 创建项目基础结构2. 创建上传存储代码3. 创建Result类4.

Java利用JSONPath操作JSON数据的技术指南

《Java利用JSONPath操作JSON数据的技术指南》JSONPath是一种强大的工具,用于查询和操作JSON数据,类似于SQL的语法,它为处理复杂的JSON数据结构提供了简单且高效... 目录1、简述2、什么是 jsONPath?3、Java 示例3.1 基本查询3.2 过滤查询3.3 递归搜索3.4

Tomcat版本与Java版本的关系及说明

《Tomcat版本与Java版本的关系及说明》:本文主要介绍Tomcat版本与Java版本的关系及说明,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录Tomcat版本与Java版本的关系Tomcat历史版本对应的Java版本Tomcat支持哪些版本的pythonJ

springboot security验证码的登录实例

《springbootsecurity验证码的登录实例》:本文主要介绍springbootsecurity验证码的登录实例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,... 目录前言代码示例引入依赖定义验证码生成器定义获取验证码及认证接口测试获取验证码登录总结前言在spring

SpringBoot日志配置SLF4J和Logback的方法实现

《SpringBoot日志配置SLF4J和Logback的方法实现》日志记录是不可或缺的一部分,本文主要介绍了SpringBoot日志配置SLF4J和Logback的方法实现,文中通过示例代码介绍的非... 目录一、前言二、案例一:初识日志三、案例二:使用Lombok输出日志四、案例三:配置Logback一

springboot security快速使用示例详解

《springbootsecurity快速使用示例详解》:本文主要介绍springbootsecurity快速使用示例,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝... 目录创www.chinasem.cn建spring boot项目生成脚手架配置依赖接口示例代码项目结构启用s