NIO相关基础篇一
转载请注明原创出处,谢谢!
说在前面
NIO相关知识是很多后续的一些基础知识,所以今天这篇文章仅仅是简单介绍,后续会继续有一到二篇相关NIO内容。
什么是NIO
Java NIO( New IO) 是从Java 1.4版本开始引入的一个新的IO API,可以替代标准的Java IO API。NIO与原来的IO有同样的作用和目的,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。 NIO将以更加高效的方式进行文件的读写操作。
NIO与普通IO的主要区别
IO | NIO |
---|---|
面向流(Stream Oriented) | 面向缓冲区(Buffer Oriented) |
阻塞IO(Blocking IO) | 非阻塞IO(Non Blocking IO) |
(无) | 选择器(Selectors) |
- Channels and Buffers(通道和缓冲区):标准的IO基于字节流和字符流进行操作的,而NIO是基于通道(Channel)和缓冲区(Buffer)进行操作,数据总是从通道读取到缓冲区中,或者从缓冲区写入到通道中。
- Asynchronous IO(异步IO):Java NIO可以让你异步的使用IO,例如:当线程从通道读取数据到缓冲区时,线程还是可以进行其他事情。当数据被写入到缓冲区时,线程可以继续处理它。从缓冲区写入通道也类似。
- Selectors(选择器):Java NIO引入了选择器的概念,选择器用于监听多个通道的事件(比如:连接打开,数据到达)。因此,单个的线程可以监听多个数据通道。
说明:Asynchronous IO(异步IO)、Selectors(选择器)等后续文章会继续介绍的。
缓冲区(Buffer)
通过上面NIO与普通IO的主要区别也可以看到在基本的IO操作中所有的操作都是基于流进行操作的,而在NIO中所有的操作都是基于缓冲区继续操作的,所有的读写操作都是通过缓存区来进行完成,缓冲区(Buffer)是一个线性的、有序的数据集,只能容纳特定的数据类型(基本就是基本数据类型对应的Buffer或者起子类)。
各各数据类型的缓存区类
缓存区类 | 相关描述 |
---|---|
ByteBuffer | 存储字节的Buffer |
CharBuffer | 存储字符的Buffer |
ShortBuffer | 存储短整型的Buffer |
IntBuffer | 存储整型的Buffer |
LongBuffer | 存储长整型的Buffer |
FloatBuffer | 存储单精度浮点型Buffer |
DoubleBuffer | 存储双精度浮点型Buffer |
备注:看到上面这几类是不是想起了JAVA的8种基本数据类型,唯一缺少boolean对于的类型。
第一问:为什么boolean不需要缓存呢?
可以查阅之前写的:java二进制相关基础,里面有描述规范中数字的内部表示和存储,boolean所占位数1bit(取值只有true或者false),由于字节(byte)是操作系统和所有I/O设备使用的基本数据类型,所以基本都是以字节或者连续的一段字节来存储表示,所以就没有boolean,感觉也没有必要boolean类型的缓存操作(像RocketMQ源码里面可能把一个Int里面的某位来表示boolean,其他位继续来存储数据,欢迎关注我的公众号【匠心零度】,后续RocketMQ源码类分析的时候如何运用上述技巧进行说明等,其实上面我写的好几篇文章都是为了后续RocketMQ源码分析做准备的)。
Buffer使用
读数据:
- flip()方法
- 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。
- buf.flip();
- buf.get()
- 读取数据
- 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)
- 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Buffer.mark()标记时的position。
- clear()方法会:
- 清空整个缓冲区。
- position将被设回0,limit被设置成 capacity的值
- compact()方法:
- 只会清除已经读过的数据;任何未读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数据的后面。
- 将position设到最后一个未读元素正后面,limit被设置成 capacity的值。
写数据:
buf.put(127);
缓冲区的基本属性
- 容量 (capacity):表示 Buffer 最大数据容量,缓冲区容量不能为负,并且创建后不能更改。
- 限制 (limit):第一个不应该读取或写入的数据的索引,即位于 limit 后的数据不可读写。缓冲区的限制不能为负,并且不能大于其容量。
- 位置 (position):下一个要读取或写入的数据的索引。缓冲区的位置不能为负,并且不能大于其限制。
备注:标记、 位置、 限制、 容量遵守以下不变式: 0 <= position <= limit <= capacity。
为了更形象解释上面重要属性,准备配上简单代码以及图来进行说明就容易懂了。
//第一步,获取IntBuffer,通过IntBuffer.allocate操作
IntBuffer buf = IntBuffer.allocate(10) ; // 准备出10个大小的缓冲区
//第二步未操作前输出属性值
System.out.println("position = " + buf.position() + ",limit = " + buf.limit() + ",capacty = " + buf.capacity()) ;
//第三步进行设置数据
buf.put(6) ; // 设置一个数据
buf.put(16) ; // 设置二个数据
//第四步操作后输出属性值
System.out.println("position = " + buf.position() + ",limit = " + buf.limit() + ",capacty = " + buf.capacity()) ;
//第五步将Buffer从写模式切换到读模式 postion = 0 ,limit = 原本position
buf.flip() ;
//第六步操作后输出属性值
System.out.println("position = " + buf.position() + ",limit = " + buf.limit() + ",capacty = " + buf.capacity()) ;
程序输出结果:
position = 0,limit = 10,capacty = 10
position = 2,limit = 10,capacty = 10
position = 0,limit = 2,capacty = 10
查看下图来进行说明:
通道(Channel)
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。Channel 负责传输, Buffer 负责存储。通道是由 java.nio.channels 包定义的。 Channel 表示 IO 源与目标打开的连接。Channel 类似于传统的“流”。只不过 Channel本身不能直接访问数据, Channel 只能与Buffer 进行交互。
通道都是操作缓存区完成全部的功能的。
Java中所有已知 Channel 实现类:
- AbstractInterruptibleChannel
- AbstractSelectableChannel
- DatagramChannel
- FileChannel
- Pipe.SinkChannel
- Pipe.SourceChannel
- SelectableChannel
- ServerSocketChannel
- SocketChannel
常用的有入下几个:
- FileChannel:用于读取、写入、映射和操作文件的通道。
- DatagramChannel:通过 UDP 读写网络中的数据通道。
- SocketChannel:通过 TCP 读写网络中的数据。
- ServerSocketChannel:可以监听新进来的 TCP 连接,对每一个新进来的连接都会创建一个 SocketChannel。
获取通道
获取通道的一种方式是对支持通道的对象调用getChannel() 方法。支持通道的类如下:
- FileInputStream
- FileOutputStream
- RandomAccessFile
- DatagramSocket
- Socket
- ServerSocket
获取通道的其他方式是使用 Files 类的静态方法 newByteChannel() 获取字节通道。或者通过通道的静态方法 open() 打开并返回指定通道。
FileChannel
- 为了更形象解释说明的Channel,下面准备以FileChannel的一些简单代码进行说明就容易懂了。
- 准备以FileOutputStream类为准,这两个类都是支持通道操作的。
String info[] = {"欢迎","关注","匠心零度","的","公众号","谢谢!!"} ;
File file = new File("d:" + File.separator + "testfilechannel.txt") ;
FileOutputStream output = null ;
FileChannel fout = null;
try {
output = new FileOutputStream(file) ;
fout = null;
fout = output.getChannel() ; // 得到输出的通道
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024) ;
for(int i=0;i<info.length;i++){
buf.put(info[i].getBytes()) ; // 字符串变为字节数组放进缓冲区之中
}
buf.flip() ;
fout.write(buf) ; // 输出缓冲区的内容
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}finally{
if(fout!=null){
try {
fout.close() ;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(output!=null){
try {
output.close() ;
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
程序运行效果:
说明:今天只是NIO相关基础篇一,所以有很多并没有涉及到,希望上面说的这样让大家有一个新的了解,未完待续……
如果读完觉得有收获的话,欢迎点赞、关注、加公众号【匠心零度】。
个人公众号,欢迎关注,查阅更多精彩历史!!!
NIO相关基础篇一的更多相关文章
- NIO相关基础篇二
转载请注明原创出处,谢谢! 上篇NIO相关基础篇一,主要介绍了一些基本的概念以及缓冲区(Buffer)和通道(Channel),本篇继续NIO相关话题内容,主要就是文件锁.以及比较关键的Selecto ...
- NIO相关基础篇三
转载请注明原创出处,谢谢! 说在前面 上篇NIO相关基础篇二,主要介绍了文件锁.以及比较关键的Selector,本篇继续NIO相关话题内容,主要谈谈一些Linux 网络 I/O模型.零拷贝等一些内容, ...
- 转载来自朱小厮的博客的NIO相关基础篇
用户空间以及内核空间概念 我们知道现在操作系统都是采用虚拟存储器,那么对32位操作系统而言,它的寻址空间(虚拟存储空间)为4G(2的32次方).操心系统的核心是内核,独立于普通的应用程序,可以访问受保 ...
- 撸基础篇系列,JAVA的NIO部分
前言:撸基础篇系列,避免每次都要从头开始看,写个自己的知识体系树 NIO 核心就是异步, 比如,复制文件,让操作系统去处理,等通知 BIO核心类 一,BIO NIO基本操作类 Bytebuffer 构 ...
- 【SSM之旅】Spring+SpringMVC+MyBatis+Bootstrap整合基础篇(一)项目简介及技术选型相关介绍
试水 一直想去搭建个自己的个人博客,苦于自己的技术有限,然后也个人也比较懒散.想动而不能动,想动而懒得动,就这么一直拖到了现在.总觉得应该把这几年来的所学总结一番,这样才能有所成长. 不知在何时,那就 ...
- Jenkins: 基础篇(环境配置)
自动化领域比较有影响力的开源框架jenkins,确实比较强大,易用.很多公司将其用来做持续即成CI(continuous integration).为了拓展和强化自己的软件设计生态系统,也将很久前使用 ...
- 深入浅出微服务框架dubbo(一):基础篇
一.基础篇 1.1 开篇说明 dubbo是一个分布式服务框架,致力于提供高性能透明化RPC远程调用方案,提供SOA服务治理解决方案.本文旨在将对dubbo的使用和学习总结起来,深入源码探究原理,以备今 ...
- 小白—职场之Java基础篇
java基础篇 java基础 目录 1.java是一种什么语言,jdk,jre,jvm三者的区别 2.java 1.5之后的三大版本 3.java跨平台及其原理 4.java 语言的特点 5.什么是字 ...
- Java基础篇(JVM)——类加载机制
这是Java基础篇(JVM)的第二篇文章,紧接着上一篇字节码详解,这篇我们来详解Java的类加载机制,也就是如何把字节码代表的类信息加载进入内存中. 我们知道,不管是根据类新建对象,还是直接使用类变量 ...
随机推荐
- Vue源码后记-vFor列表渲染(2)
这一节争取搞完! 回头来看看那个render代码,为了便于分析,做了更细致的注释: (function() { // 这里this指向vue对象 下面的所有方法默认调用Vue$3.prototype上 ...
- Maven 设置Maven源/镜像
在Eclipse/ InteliJ Idea使用Maven时,企业提供的本地仓库经常有些Jar包下载不下来,所以.配置Maven设置国内镜像对开发人员来说是必不可少的.今天写一篇自己配制的Maven镜 ...
- xml读取一行数据
#include<map>#include<iostream>#include<fstream>#include<string>using namesp ...
- HDU1175 连连看(DFS)
Problem Description “连连看”相信很多人都玩过.没玩过也没关系,下面我给大家介绍一下游戏规则:在一个棋盘中,放了很多的棋子.如果某两个相同的棋子,可以通过一条线连起来(这条线不能经 ...
- 引入CSS的方式有哪些?link和@import的有何区别应如何选择【转载】
看到淘宝网页中这样写使用的是import,而很多网站都是使用link,当然还有一些页面比较简单,流量很大的网站,是直接将CSS写在html代码中的?他们有什么区别?CSS用import还是link好? ...
- queue的入门
#include "iostream"#include "queue" using namespace std; void main12(){ queue &l ...
- ABP框架个人开发实战(1)_环境搭建
前言 之前关注ABP框架有一阵子了,一直没有潜下心来实际研究一下.最近想自己建站,以后有自己的功能开发项目,可以在自己的站点上开发,并一步步的完善,所以找个比较好用的框架迫在眉睫,选来选去,决定用AB ...
- C#设计模式之十四模板方法模式(Template Method)【行为型】
一.引言 “结构型”的设计模式已经写完了,从今天我们开始讲“行为型”设计模式.现在我们开始讲[行为型]设计模式的第一个模式,该模式是[模板方法],英文名称是:Template Method Patte ...
- 浅析Struts2中的OGNL和ValueStack
要了解Struts2与OGNL表达式的关系,我们必须先搞清楚以下三个概念: 1. ActionContext它是Action运行的上下文环境,Action的多项设置都存放在次,我们每一次Action ...
- Linux系列教程(二十)——Linux的shell概述以及如何执行脚本
从这篇博客开始,我们将进入Linux的shell脚本的学习,这对于Linux学习爱好者而言是特别重要的一节,也是特别有意思的一节,shell 脚本就像我们知道的Java,php类似的编程语言一样,通过 ...