Java-NIO学习小结

一、Java NIO概述

1. Java NIO由如下三个核心部分组成：
   
   • Channels 管道；负责连接TCP、UDP、File等进行数据的读写；管道每次读写数据都需要经过Buffers
   • Buffers 缓冲区；负责接收管道读取的数据/向管道传输数据；
   • Selectors 选择器；负责注册的管道，并监听管道的数据流动；调用select方法，会阻塞到管道中事件发生，返回后可以对这个事件进行处理

二、Channel

1. Java NIO的Channel与流类似，区别：流的读写是单向的，而管道的是双工的，既可读又可写，不过在读写切换之前需要调用channel.flip()方法进行读写模式的切换。
   而且 管道可以异步的读写。

2. Channel的重要实现：

   • FileChannel：文件读写
   • DatagramChannle：UDP网络读写
   • SocketChannel：TCP网络读写
   • ServerSocketChannel：可以向Web服务器一样监听新进来的TCP连接，然后对于每个连接创建响应的SocketChannel读取其中的数据=

   Channel通过Buffer进行数据读写的代码示例：

   RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("data/nio-data.txt", "rw");//定义一个文件FileChannel inChannel = aFile.getChannel();//获取文件的管道ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);//创建一个每次可以读写48个字节的缓冲区int bytesRead = inChannel.read(buf);   //管道读取数据到缓冲区，每次读满48个字节介绍并返回读取的字节个数while (bytesRead != -1) {               //当数据读取完以后返回-1System.out.println("Read " + bytesRead);buf.flip();//反转缓冲区，从写入模式切换到读取模式while(buf.hasRemaining()){//读取缓冲区里的数据System.out.print((char) buf.get());}buf.clear();//缓冲区的数据满后，要clear()/compact()才能继续写入数据bytesRead = inChannel.read(buf);}aFile.close();

3. Buffer 本质上是一块儿可以写入数据，又可以从中读取数据的内存，被包装成了NIO Buffer对象，并提供了一组方法来访问该块内存。
   
   • capacity：缓冲区的容量
   • position：位置指示器，初始值都为零。写模式时，从零移动到capacity-1(或limit，即可用空间的限制)的地方，每写入一个值就会，position都会移动到下一个可写入位置的序号；从写模式切换到读模式时，position置零，然后开始移动，直到到上次写入的最后序号limit(即切换时，limit=position)
   • limit：可读/写的限制

4. Buffer的实现类

   • ByteBuffer
   • MappedByteBuffer
   • CharBuffer
   • DoubleBufferoatBuffer
   • IntBuffer
   • LongBuffer
   • ShortBuffer

5. 常用方法

   • allocate(int capacity):初始化一个缓冲区，指定其大小
   • put()

三、Scatter和Gather

分散（scatter）从Channel中读取是指在读操作时将读取的数据写入多个buffer中。因此，Channel将从Channel中读取的数据“分散（scatter）”到多个Buffer中。

ByteBuffer header = ByteBuffer.allocate(128);ByteBuffer body   = ByteBuffer.allocate(1024);ByteBuffer[] bufferArray = { header, body };channel.read(bufferArray);

聚集（gather）写入Channel是指在写操作时将多个buffer的数据写入同一个Channel，因此，Channel 将多个Buffer中的数据“聚集（gather）”后发送到Channel。

ByteBuffer header = ByteBuffer.allocate(128);ByteBuffer body   = ByteBuffer.allocate(1024);//write data into buffersByteBuffer[] bufferArray = { header, body };channel.write(bufferArray);

注意buffer首先被插入到数组，然后再将数组作为channel.read() 的输入参数。read()方法按照buffer在数组中的顺序将从channel中读取的数据写入到buffer，当一个buffer被写满后，channel紧接着向另一个buffer中写。所以如果需要指定数据到指定的Channel中，必须使用数据的长度来定义相应Channel的容积

四、Selector 选择器