Java NIO详解-优快云博客

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Java Nio由以下几个核心部分组成
channels
channel分为有几种类型
FileChannel
DatagramChannel
SocketChannel
ServerSocketChannel

buffers
betyBuffer
CharBuffer
DoubleBuffer
IntBuffer
LongBuffer
ShortBuffer
Selectors
selector允许多个单线程处理多个Channel

Channel

通道类似流既可以从通道中读取数据又可以写数据到通道中但是流的读写是单向的
通道可以异步的读写
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

RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("data/nio-data.txt", "rw");
FileChannel inChannel = aFile.getChannel();

Buffer

步骤
写数据到buffer 写的时候 buffer会记录写下了多少数据
调用flip()方法当要读取数据的时候需要通过flip()方法将buffer从写模式切换到读模式
从buffer中读取数据
调用clear()方法或者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过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缓冲区数据的后面

RandomAccessFile aFile=new RandomAccessFile("XXXXX","rw");
FileChannel inClannel=aFile.getChannel();
ByteBuffer buf=ByteBuffer.allocate(48);//声明缓冲区的容量 
int  byteRead=inChannel.read(buf);
while(byteRead!=-1){
buf.flip();//将buffer从写模式切换为读模式 
while(buf.hasRemaining()){
System.out.print((char)buf.get());
}
buf.clear();
byteRead=inChannel.read(buf);
}
aFile.close();

缓存区的本质上是一块可以写入内存然后可以从中读取数据的内存这块内存被包装为NIo Buffer对象并提供了一组方法用来方便的访问该块内存
buffer的三个属性 capacity(buffer的容量 ) 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(buffer中最大能存储的容量)的含义是不变的
position
当写数据到Buffer中的时候 position表示当前的位置初始的Position的值为0;
当一个数据写入的时候 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
当读取数据的时候也就是从某个特定的位置读当将buffer从写模式到读模式的时候 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
limit 在写模式下 buffer的limit表示最多能往buffer中写多少数据写模式下 limit的buffer等于capacity
当切换到读模式 limit表示最多能读多少数据 limit被设置为写模式下的Position
向buffer中写数据从Channel中写数据 int bytesRead=inChannel.read(buf);
通过Buffer的put方法写到Buffer中 buf.put(127);
从buffer中读数据
从Buffer读取数据到Channel int byteswriteten=inchannel.write(buf);
使用get()方法从BUffer中读取数据 byte abyte=buf.get();
rewind() 重读
java NIO Scatter|Gather
Scatter 从Channel中读取是指在读文件时将读取的数据写入多个buffer中
Gather 写操作的时候将多个buffer的数据写入同一个Channel

ByteBuffer header = ByteBuffer.allocate(128);
ByteBuffer body   = ByteBuffer.allocate(1024);

ByteBuffer[] bufferArray = { header, body };

channel.read(bufferArray);

ByteBuffer header = ByteBuffer.allocate(128);
ByteBuffer body   = ByteBuffer.allocate(1024);

//write data into buffers

ByteBuffer[] bufferArray = { header, body };

channel.write(bufferArray);

nio中如果两个通道中有一个是FileChannel 那可以直接将数据从一个channel传输到另一个channel
FileChannel的transferFrom()方法可以将数据从源通道传输到FileChannel 中
transferTo()方法将数据从FileChannel传输到其他channel中

selector

Selector是Java NIO中能够检测一到多个nio通道并且能够知晓通道是否为诸如读写事件做好准备的组件这样一个单独的线程可以管理多个channel 从而管理多个网络连接
仅用单个线程来处理多个Channels的好处是只需要更少的线程来处理通道对于操作系统来说线程上下文之间切换的开销很大而且每个线程都要占用系统的一些资源因此使用的线程越少越好
通过调用Selector.open()方法创建一个Selector Selector selector=Selector.open()
c向Selector注册通道
为了将Channel和Selector配合使用必须将channel注册到selector上通过SelectorChannel,register()方法来实现
channel.configureBlocking (false)
SelectorKey key=channel.register(selector,Selectionkey.OP_READ);
与selector一起使用的时候 Channel必须处于非阻塞状态 fileChannel不能和selector一起使用
register()方法的第二个参数 interest集合意思在通过Selector监听Channel时对什么事件感兴趣监听什么事件
SelectionKey.OP_CONNECT 某个channel成功连接到另一个服务器称为:连接就绪
SelectionKey.OP_ACCEPT 一个server socket channel准备好接收新进入的连接称为:接受就绪
SelectionKey.OP_READ 一个有数据可读的通道可以说是读就绪
SelectionKey.OP_WRITE 等待写数据的通道就是写就绪
多个事件可以用位与
int interestSet=selectionKet.OP_READ|Selectionkey.OP_WRITE;
SelectionKey对象
对象中包括
interest集合你选择感兴趣的集合
ready集合通道已经准备就绪的操作的集合
Channel集合
Selector集合

Selector selector = Selector.open();
channel.configureBlocking(false);
SelectionKey key = channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
while(true) {
  int readyChannels = selector.select();
  if(readyChannels == 0) continue;
  Set selectedKeys = selector.selectedKeys();
  Iterator keyIterator = selectedKeys.iterator();
  while(keyIterator.hasNext()) {
    SelectionKey key = keyIterator.next();
    if(key.isAcceptable()) {
        // a connection was accepted by a ServerSocketChannel.
    } else if (key.isConnectable()) {
        // a connection was established with a remote server.
    } else if (key.isReadable()) {
        // a channel is ready for reading
    } else if (key.isWritable()) {
        // a channel is ready for writing
    }
    keyIterator.remove();
  }
}