学习NIO,首先要知道的就是三大核心部分:Channel(通道),Buffer(缓冲区), Selector。传统IO基于字节流和字符流进行操作,而NIO基于Channel和Buffer(缓冲区)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。
NIO中的关键Buffer实现有:ByteBuffer, CharBuffer, DoubleBuffer, FloatBuffer, IntBuffer, LongBuffer, ShortBuffer,分别对应基本数据类型: byte, char, double, float, int, long, short。当然NIO中还有MappedByteBuffer, HeapByteBuffer, DirectByteBuffer等。
这里不对每个Buffer进行具体说明,旨在说明Buffer的基本原理。
Buffer一般遵循下面几个步骤:
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分配空间(ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024); 还有一种allocateDirector后面再陈述)
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写入数据到Buffer
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调用filp()方法
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从Buffer中读取数据
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调用clear()方法或者compact()方法
相对于NIO中的Channel用来作为从文件、网络读取数据的渠道,Buffer缓冲区(连续数组)在NIO起到的是数据的独写作用。
下图是NIO中数据交换的简单路径
Buffer对于数据的操作基本归纳为对以下己点:
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capacity |
缓冲区数组的总长度 |
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position |
下一个要操作的数据元素的位置 |
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limit |
缓冲区数组中不可操作的下一个元素的位置:limit<=capacity |
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mark |
用于记录当前position的前一个位置或者默认是-1 |
无图无真相,举例:我们通过ByteBuffer.allocate(11)方法创建了一个11个byte的数组的缓冲区,初始状态如上图,position的位置为0,capacity和limit默认都是数组长度。当我们写入5个字节时,变化如下图:
这时我们需要将缓冲区中的5个字节数据写入Channel的通信信道,所以我们调用ByteBuffer.flip()方法,变化如下图所示(position设回0,并将limit设成之前的position的值):
这时底层操作系统就可以从缓冲区中正确读取这个5个字节数据并发送出去了。在下一次写数据之前我们再调用clear()方法,缓冲区的索引位置又回到了初始位置。
调用clear()方法:position将被设回0,limit设置成capacity,换句话说,Buffer被清空了,其实Buffer中的数据并未被清除,只是这些标记告诉我们可以从哪里开始往Buffer里写数据。如果Buffer中有一些未读的数据,调用clear()方法,数据将“被遗忘”,意味着不再有任何标记会告诉你哪些数据被读过,哪些还没有。如果Buffer中仍有未读的数据,且后续还需要这些数据,但是此时想要先写些数据,那么使用compact()方法。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。现在Buffer准备好写数据了,但是不会覆盖未读的数据。
通过调用Buffer.mark()方法,可以标记Buffer中的一个特定的position,之后可以通过调用Buffer.reset()方法恢复到这个position。Buffer.rewind()方法将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。
一定要通过网上的知识,带着问题去查Java API!熟悉各个方法使用!
源于:https://blog.csdn.net/forezp/article/details/88414741