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NIO入门系列之第二章:通道和缓冲区

时间:2014-05-13 01:12:30      阅读:313      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:nio 入门

第2章 通道和缓冲区

2.1  概述

通道缓冲区 NIO 中的核心对象,几乎在每一个I/O 操作中都要使用它们。

通道是对原 I/O 包中的流的模拟。到任何目的地(或来自任何地方)的所有数据都必须通过一个 Channel 对象。一个 Buffer 实质上是一个容器对象。发送给一个通道的所有对象都必须首先放到缓冲区中;同样地,从通道中读取的任何数据都要读到缓冲区中。


2.2  什么是缓冲区?

Buffer 是一个对象,它包含一些要写入或者刚读出的数据。 NIO 中加入 Buffer 对象,体现了新库与原 I/O 的一个重要区别。在面向流的 I/O 中,您将数据直接写入或者将数据直接读到 Stream 对象中。

NIO 库中,所有数据都是用缓冲区处理的。在读取数据时,它是直接读到缓冲区中的。在写入数据时,它是写入到缓冲区中的。任何时候访问 NIO 中的数据,您都是将它放到缓冲区中。

缓冲区实质上是一个数组。通常它是一个字节数组,但是也可以使用其他种类的数组。但是一个缓冲区不仅仅是一个数组。缓冲区提供了对数据的结构化访问,而且还可以跟踪系统的读/写进程。


2.3  缓冲区类型

最常用的缓冲区类型是 ByteBuffer。一个 ByteBuffer 可以在其底层字节数组上进行 get/set 操作(即字节的获取和设置)

ByteBuffer 不是 NIO 中唯一的缓冲区类型。事实上,对于每一种基本 Java 类型都有一种缓冲区类型:

ByteBuffer

CharBuffer

ShortBuffer

IntBuffer

LongBuffer

FloatBuffer

DoubleBuffer

每一个 Buffer 类都是 Buffer 接口的一个实例。除了 ByteBuffer,每一个 Buffer 类都有完全一样的操作,只是它们所处理的数据类型不一样。因为大多数标准I/O 操作都使用ByteBuffer,所以它具有所有共享的缓冲区操作以及一些特有的操作。

现在您可以花一点时间运行 UseFloatBuffer.java,它包含了类型化的缓冲区的一个应用例子。

import java.nio.*;
public class UseFloatBuffer
{
  static public void main( String args[] ) throws Exception {
    FloatBuffer buffer = FloatBuffer.allocate( 10 );
    for (int i=0; i<buffer.capacity(); ++i) {
      float f = (float)Math.sin( (((float)i)/10)*(2*Math.PI) );
      buffer.put( f );
    }
    buffer.flip();
    while (buffer.hasRemaining()) {
      float f = buffer.get();
      System.out.println( f );
    }
  }
}

2.4  什么是通道?

Channel是一个对象,可以通过它读取和写入数据。拿 NIO 与原来的 I/O 做个比较,通道就像是流。

正如前面提到的,所有数据都通过 Buffer 对象来处理。您永远不会将字节直接写入通道中,相反,您是将数据写入包含一个或者多个字节的缓冲区。同样,您不会直接从通道中读取字节,而是将数据从通道读入缓冲区,再从缓冲区获取这个字节。


2.5  通道类型

通道与流的不同之处在于通道是双向的。而流只是在一个方向上移动(一个流必须是InputStream 或者 OutputStream的子类)通道可以用于读、写或者同时用于读写。

因为它们是双向的,所以通道可以比流更好地反映底层操作系统的真实情况。特别是在 UNIX 模型中,底层操作系统通道是双向的。




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NIO入门系列之第二章:通道和缓冲区

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