`
liujianguangaaa
  • 浏览: 237117 次
  • 性别: Icon_minigender_1
  • 来自: 湖南
社区版块
存档分类
最新评论

java.nio使用

Java网络应用UMLJDKC 
阅读更多

在JDK 1.4以前，Java的IO操作集中在java.io这个包中，是基于流的阻塞（blocking）API。对于大多数应用来说，这样的API使用很方便，然而，一些对性能要求较高的应用，尤其是服务端应用，往往需要一个更为有效的方式来处理IO。从JDK 1.4起，NIO API作为一个基于缓冲区，并能提供非阻塞(non-blocking)IO操作的API被引入。本文对其进行深入的介绍。

 

NIO API主要集中在java.nio和它的subpackages中：

 

java.nio

定义了Buffer及其数据类型相关的子类。其中被java.nio.channels中的类用来进行IO操作的ByteBuffer的作用非常重要。

 

java.nio.channels

定义了一系列处理IO的Channel接口以及这些接口在文件系统和网络通讯上的实现。通过Selector这个类，还提供了进行非阻塞IO操作的办法。这个包可以说是NIO API的核心。

 

java.nio.channels.spi

定义了可用来实现channel和selector API的抽象类。

 

java.nio.charset

       定义了处理字符编码和解码的类。

 

java.nio.charset.spi

       定义了可用来实现charset API的抽象类。

 

java.nio.channels.spi和java.nio.charset.spi这两个包主要被用来对现有NIO API进行扩展，在实际的使用中，我们一般只和另外的3个包打交道。下面将对这3个包一一介绍。

 

Package java.nio

这个包主要定义了Buffer及其子类。Buffer定义了一个线性存放primitive type数据的容器接口。对于除boolean以外的其他primitive type，都有一个相应的Buffer子类，ByteBuffer是其中最重要的一个子类。

 

下面这张UML类图描述了java.nio中的类的关系：



 

Buffer

定义了一个可以线性存放primitive type数据的容器接口。Buffer主要包含了与类型（byte, char…）无关的功能。值得注意的是Buffer及其子类都不是线程安全的。

 

每个Buffer都有以下的属性：

 

capacity

这个Buffer最多能放多少数据。capacity一般在buffer被创建的时候指定。

limit

在Buffer上进行的读写操作都不能越过这个下标。当写数据到buffer中时，limit一般和capacity相等，当读数据时，limit代表buffer中有效数据的长度。

position

读/写操作的当前下标。当使用buffer的相对位置进行读/写操作时，读/写会从这个下标进行，并在操作完成后，buffer会更新下标的值。

mark

一个临时存放的位置下标。调用mark()会将mark设为当前的position的值，以后调用reset()会将position属性设置为mark的值。mark的值总是小于等于position的值，如果将position的值设的比mark小，当前的mark值会被抛弃掉。

 

这些属性总是满足以下条件：

0 <= mark <= position <= limit <= capacity

 

limit和position的值除了通过limit()和position()函数来设置，也可以通过下面这些函数来改变：

 

Buffer clear()

把position设为0，把limit设为capacity，一般在把数据写入Buffer前调用。

Buffer flip()

把limit设为当前position，把position设为0，一般在从Buffer读出数据前调用。

Buffer rewind()

把position设为0，limit不变，一般在把数据重写入Buffer前调用。

 

Buffer对象有可能是只读的，这时，任何对该对象的写操作都会触发一个ReadOnlyBufferException。isReadOnly()方法可以用来判断一个Buffer是否只读。

 

ByteBuffer

在Buffer的子类中，ByteBuffer是一个地位较为特殊的类，因为在java.io.channels中定义的各种channel的IO操作基本上都是围绕ByteBuffer展开的。

 

ByteBuffer定义了4个static方法来做创建工作：

 

ByteBuffer allocate(int capacity)

创建一个指定capacity的ByteBuffer。

ByteBuffer allocateDirect(int capacity)

创建一个direct的ByteBuffer，这样的ByteBuffer在参与IO操作时性能会更好（很有可能是在底层的实现使用了DMA技术），相应的，创建和回收direct的ByteBuffer的代价也会高一些。isDirect()方法可以检查一个buffer是否是direct的。

ByteBuffer wrap(byte [] array)

ByteBuffer wrap(byte [] array, int offset, int length)

把一个byte数组或byte数组的一部分包装成ByteBuffer。

 

ByteBuffer定义了一系列get和put操作来从中读写byte数据，如下面几个：

 

byte get()

ByteBuffer get(byte [] dst)

byte get(int index)

 

ByteBuffer put(byte b)

ByteBuffer put(byte [] src)

ByteBuffer put(int index, byte b)

 

这些操作可分为绝对定位和相对定为两种，相对定位的读写操作依靠position来定位Buffer中的位置，并在操作完成后会更新position的值。

在其它类型的buffer中，也定义了相同的函数来读写数据，唯一不同的就是一些参数和返回值的类型。

 

除了读写byte类型数据的函数，ByteBuffer的一个特别之处是它还定义了读写其它primitive数据的方法，如：

 

int getInt()

       从ByteBuffer中读出一个int值。

ByteBuffer putInt(int value)

       写入一个int值到ByteBuffer中。

 

读写其它类型的数据牵涉到字节序问题，ByteBuffer会按其字节序（大字节序或小字节序）写入或读出一个其它类型的数据（int,long…）。字节序可以用order方法来取得和设置：

 

ByteOrder order()

       返回ByteBuffer的字节序。

ByteBuffer order(ByteOrder bo)

       设置ByteBuffer的字节序。

 

ByteBuffer另一个特别的地方是可以在它的基础上得到其它类型的buffer。如：

 

CharBuffer asCharBuffer()

为当前的ByteBuffer创建一个CharBuffer的视图。在该视图buffer中的读写操作会按照ByteBuffer的字节序作用到ByteBuffer中的数据上。

 

用这类方法创建出来的buffer会从ByteBuffer的position位置开始到limit位置结束，可以看作是这段数据的视图。视图buffer的readOnly属性和direct属性与ByteBuffer的一致，而且也只有通过这种方法，才可以得到其他数据类型的direct buffer。

 

ByteOrder

用来表示ByteBuffer字节序的类，可将其看成java中的enum类型。主要定义了下面几个static方法和属性：

 

ByteOrder BIG_ENDIAN

       代表大字节序的ByteOrder。

ByteOrder LITTLE_ENDIAN

       代表小字节序的ByteOrder。

ByteOrder nativeOrder()

       返回当前硬件平台的字节序。

 

MappedByteBuffer

ByteBuffer的子类，是文件内容在内存中的映射。这个类的实例需要通过FileChannel的map()方法来创建。

 

 

接下来看看一个使用ByteBuffer的例子，这个例子从标准输入不停地读入字符，当读满一行后，将收集的字符写到标准输出：

 

    public static void main(String [] args)

       throws IOException

    {

       // 创建一个capacity为256的ByteBuffer

       ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(256);

       while (true) {

           // 从标准输入流读入一个字符

           int c = System.in.read();

           // 当读到输入流结束时，退出循环

           if (c == -1)

              break;

          

           // 把读入的字符写入ByteBuffer中

           buf.put((byte) c);

           // 当读完一行时，输出收集的字符

           if (c == '\n') {

              // 调用flip()使limit变为当前的position的值,position变为0,

              // 为接下来从ByteBuffer读取做准备

              buf.flip();

              // 构建一个byte数组

              byte [] content = new byte[buf.limit()];

              // 从ByteBuffer中读取数据到byte数组中

              buf.get(content);

               // 把byte数组的内容写到标准输出

              System.out.print(new String(content));

              // 调用clear()使position变为0,limit变为capacity的值，

              // 为接下来写入数据到ByteBuffer中做准备

              buf.clear();

           }

margin-top: 0cm; margin-right: 0cm; margin-bottom: 0pt; margin-left: 0cm; text-align: left; padding: 0p

分享到：
| linux下ide的选择
评论
发表评论

您还没有登录,请您登录后再发表评论

相关推荐

    Java.nio 与Java.io比较

    2. **缓冲区管理**：Java.nio使用缓冲区来存储数据，这比直接操作流更加高效，因为数据可以预先加载到缓冲区中，然后进行批量处理。 3. **文件映射缓冲区**：对于大文件的处理，Java.nio提供了一个名为`...

    Java.NIO资源下载资源下载

    例如，书中提到了使用 Java NIO 可以提高应用程序的响应性、可扩展性和可靠性等。 ### Java NIO API 与旧版 I/O API 的关系 值得注意的是，Java NIO API 是对旧版 I/O API 的补充而非替代。这意味着开发者需要了解...

    Java.nio

    Java.nio，全称为Java Non-blocking Input/Output，是Java平台从1.4版本开始引入的一套全新的I/O API，旨在替代传统的Java.io流API。它提供了更高效、更灵活的I/O操作方式，特别是在处理大量并发连接时，性能显著...

    优雅的操作文件：java.nio.file 库介绍.pdf

    【java.nio.file库详解】 Java 早期版本的文件I/O操作功能相对有限，存在几个显著问题：不支持现代文件系统特性、API设计复杂且冗长、处理大文件和并发性能不足。为了解决这些问题，Java引入了`java.nio.file`库，...

    java org.apache.http.nio jar包

    找了好久，终于找到了，java刷新同步获取网络资源

    java NIO.zip

    Java NIO，全称为Non-Blocking Input/Output（非阻塞输入/输出），是Java标准库提供的一种替代传统的I/O模型的新技术。自Java 1.4版本引入NIO后，它为Java开发者提供了更高效的数据传输方式，尤其是在处理大量并发...

    nio.rar_NIO_NIO-socket_java nio_java 实例_java.nio

    标题“nio.rar_NIO_NIO-socket_java nio_java 实例_java.nio”表明这个压缩包包含了一个关于Java NIO的实例，特别是关于NIO套接字（Socket）的编程示例。NIO套接字是Java NIO库中用于网络通信的关键组件，它们允许...

    java.io:clojure.java.io 的 JK7 java.nio.file.Path 兼容性

    java.io clojure.java.io 的 JK7 java.nio.file.Path 兼容性依赖信息该库托管在 Releases 上。 依赖： [me.moocar/java.io " 0.1.0 " ]用法是 JDK7 中引入的文件路径的抽象。 这个库提供了和 Paths 之间的兼容性。 ...

    JDK1.7 之java.nio.file.Files 读取文件仅需一行代码实现

    JDK1.7 之 java.nio.file.Files 读取文件仅需一行代码实现 java.nio.file.Files 类是 JDK1.7 中引入的新的文件操作类，该类包含了许多有用的方法来操作文件。其中，Files.readAllBytes(Path) 方法可以将整个文件...

    java.nio API详解

    3. `java.nio.charset`：这个包提供了字符编码和解码的相关类，如Charset、CharsetDecoder和CharsetEncoder，用于处理字符串和字节之间的转换。 4. `java.nio.charset.spi`：这是一个服务提供者接口（SPI）包，定义...

    java NIO详细教程

    ### Java NIO 详细教程知识点解析 #### 一、Java NIO 概述 Java NIO（New IO）是Java平台提供的一种新的IO操作模式，它首次出现在Java 1.4版本中，并在后续版本中不断完善。Java NIO 的设计目的是为了克服传统Java ...

    nio:Clojure对java.nio的支持

    o Clojure对java.nio的支持。 将clojure.java.io的输入流，输出流和复制功能扩展到java.nio类。 定义新的强制功能缓冲区，字节缓冲区，字符缓冲区，双缓冲区，浮点缓冲区，整数缓冲区，长缓冲区，短缓冲区，通道，可...

    java.nio(socket异步通讯完整版)

    重新写的Java.nio的socket异步通讯，包含客户端及服务端完整版， 注：解析信息CLASS及进制转换CLASS需要自己去写，项目直接导入，需要自己写一些解析及转换类，这样你才能读懂SOCKET的异步，否则光拿代码没用 ...

    The_Study_about_Java.nio.rar_java nio

    Java NIO，全称为New Input/Output，是Java在1.4版本引入的一个新的I/O API，用于替代标准的Java IO API。这个新的API提供了一种不同于传统阻塞I/O模型的非阻塞I/O处理方式，使得在处理高并发、大数据传输场景时性能...

    java.nio demo

    Java的IO操作集中在java.io这个包中，是基于流的同步（blocking）API。对于大多数应用来说，这样的API使用很方便，然而，一些对性能要求较高的应用，尤其是服务端应用，往往需要一个更为有效的方式来处理IO。从JDK ...

    Apress.Pro.Java.7.NIO.2.2011

    《Apress.Pro.Java.7.NIO.2.2011》这本书专注于讲解Java 7中的非阻塞I/O（Non-blocking I/O, NIO）和NIO 2的高级特性，是Java开发者深入理解这一关键领域的重要参考资料。NIO在Java平台中扮演着至关重要的角色，特别...

    nio.rar_FastCopyFile.java_NIO_UseFloatBuffer.java_java nio_文件锁

    这个文件很可能是一个示例程序，演示了如何使用Java NIO进行高效的大文件复制。在传统的Java I/O中，我们通常使用InputStream和OutputStream进行文件复制，而这种方式需要不断读写，造成大量的上下文切换，效率较低...

Magicbox
Global site tag (gtag.js) - Google Analytics