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如何进行Java NIO中缓冲区的分析

发布时间:2021-12-03 17:32:38 来源:亿速云 阅读:101 作者:柒染 栏目:云计算

本篇文章为大家展示了如何进行Java NIO中缓冲区的分析,内容简明扼要并且容易理解,绝对能使你眼前一亮,通过这篇文章的详细介绍希望你能有所收获。

对于NIO中缓冲区来说,还有很多的内容值的学习,如缓冲区的分片与数据共享,只读缓冲区等。下面我们来看一下缓冲区一些更细节的内容。

缓冲区的分配

在前面的几个例子中,我们已经看过了,在创建一个缓冲区对象时,会调用静态方法allocate()来指定缓冲区的容量,其实调用 allocate()相当于创建了一个指定大小的数组,并把它包装为缓冲区对象。或者我们也可以直接将一个现有的数组,包装为缓冲区对象,如下示例代码所示:

[java] view plain copy

 print?

  1. public class BufferWrap {  

  2.   

  3.     public void myMethod()  

  4.     {  

  5.         // 分配指定大小的缓冲区  

  6.         ByteBuffer buffer1 = ByteBuffer.allocate(10);  

  7.           

  8.         // 包装一个现有的数组  

  9.         byte array[] = new byte[10];  

  10.         ByteBuffer buffer2 = ByteBuffer.wrap( array );  

  11.     }  

  12. }  

缓冲区分片

在NIO中,除了可以分配或者包装一个缓冲区对象外,还可以根据现有的缓冲区对象来创建一个子缓冲区,即在现有缓冲区上切出一片来作为一个新的缓冲区,但现有的缓冲区与创建的子缓冲区在底层数组层面上是数据共享的,也就是说,子缓冲区相当于是现有缓冲区的一个视图窗口。调用slice()方法可以创建一个子缓冲区,让我们通过例子来看一下:

[java] view plain copy

 print?

  1. import java.nio.*;  

  2.   

  3. public class Program {  

  4.     static public void main( String args[] ) throws Exception {  

  5.         ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate( 10 );  

  6.           

  7.         // 缓冲区中的数据0-9  

  8.         for (int i=0; i<buffer.capacity(); ++i) {  

  9.             buffer.put( (byte)i );  

  10.         }  

  11.           

  12.         // 创建子缓冲区  

  13.         buffer.position( 3 );  

  14.         buffer.limit( 7 );  

  15.         ByteBuffer slice = buffer.slice();  

  16.           

  17.         // 改变子缓冲区的内容  

  18.         for (int i=0; i<slice.capacity(); ++i) {  

  19.             byte b = slice.get( i );  

  20.             b *= 10;  

  21.             slice.put( i, b );  

  22.         }  

  23.           

  24.         buffer.position( 0 );  

  25.         buffer.limit( buffer.capacity() );  

  26.           

  27.         while (buffer.remaining()>0) {  

  28.             System.out.println( buffer.get() );  

  29.         }  

  30.     }  

  31. }  

在该示例中,分配了一个容量大小为10的缓冲区,并在其中放入了数据0-9,而在该缓冲区基础之上又创建了一个子缓冲区,并改变子缓冲区中的内容,从最后输出的结果来看,只有子缓冲区“可见的”那部分数据发生了变化,并且说明子缓冲区与原缓冲区是数据共享的。

只读缓冲区

只读缓冲区非常简单,可以读取它们,但是不能向它们写入数据。可以通过调用缓冲区的asReadOnlyBuffer()方法,将任何常规缓冲区转 换为只读缓冲区,这个方法返回一个与原缓冲区完全相同的缓冲区,并与原缓冲区共享数据,只不过它是只读的。如果原缓冲区的内容发生了变化,只读缓冲区的内容也随之发生变化:

[java] view plain copy

 print?

  1. import java.nio.*;  

  2.   

  3. public class Program {  

  4.     static public void main( String args[] ) throws Exception {  

  5.         ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate( 10 );  

  6.           

  7.         // 缓冲区中的数据0-9  

  8.         for (int i=0; i<buffer.capacity(); ++i) {  

  9.             buffer.put( (byte)i );  

  10.         }  

  11.   

  12.         // 创建只读缓冲区  

  13.         ByteBuffer readonly = buffer.asReadOnlyBuffer();  

  14.           

  15.         // 改变原缓冲区的内容  

  16.         for (int i=0; i<buffer.capacity(); ++i) {  

  17.             byte b = buffer.get( i );  

  18.             b *= 10;  

  19.             buffer.put( i, b );  

  20.         }  

  21.           

  22.         readonly.position(0);  

  23.         readonly.limit(buffer.capacity());  

  24.           

  25.         // 只读缓冲区的内容也随之改变  

  26.         while (readonly.remaining()>0) {  

  27.             System.out.println( readonly.get());  

  28.         }  

  29.     }  

  30. }  

如果尝试修改只读缓冲区的内容,则会报ReadOnlyBufferException异常。只读缓冲区对于保护数据很有用。在将缓冲区传递给某个 对象的方法时,无法知道这个方法是否会修改缓冲区中的数据。创建一个只读的缓冲区可以保证该缓冲区不会被修改。只可以把常规缓冲区转换为只读缓冲区,而不能将只读的缓冲区转换为可写的缓冲区。

直接缓冲区

直接缓冲区是为加快I/O速度,使用一种特殊方式为其分配内存的缓冲区,JDK文档中的描述为:给定一个直接字节缓冲区,Java虚拟机将尽最大努 力直接对它执行本机I/O操作。也就是说,它会在每一次调用底层操作系统的本机I/O操作之前(或之后),尝试避免将缓冲区的内容拷贝到一个中间缓冲区中 或者从一个中间缓冲区中拷贝数据。要分配直接缓冲区,需要调用allocateDirect()方法,而不是allocate()方法,使用方式与普通缓冲区并无区别,如下面的拷贝文件示例:

[java] view plain copy

 print?

  1. import java.io.*;  

  2. import java.nio.*;  

  3. import java.nio.channels.*;  

  4.   

  5. public class Program {  

  6.     static public void main( String args[] ) throws Exception {  

  7.         String infile = "c:\\test.txt";  

  8.         FileInputStream fin = new FileInputStream( infile );  

  9.         FileChannel fcin = fin.getChannel();  

  10.           

  11.         String outfile = String.format("c:\\testcopy.txt");  

  12.         FileOutputStream fout = new FileOutputStream( outfile );      

  13.         FileChannel fcout = fout.getChannel();  

  14.           

  15.         // 使用allocateDirect,而不是allocate  

  16.         ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect( 1024 );  

  17.           

  18.         while (true) {  

  19.             buffer.clear();  

  20.               

  21.             int r = fcin.read( buffer );  

  22.               

  23.             if (r==-1) {  

  24.                 break;  

  25.             }  

  26.               

  27.             buffer.flip();  

  28.               

  29.             fcout.write( buffer );  

  30.         }  

  31.     }  

  32. }  

内存映射文件I/O

内存映射文件I/O是一种读和写文件数据的方法,它可以比常规的基于流或者基于通道的I/O快的多。内存映射文件I/O是通过使文件中的数据出现为 内存数组的内容来完成的,这其初听起来似乎不过就是将整个文件读到内存中,但是事实上并不是这样。一般来说,只有文件中实际读取或者写入的部分才会映射到内存中。如下面的示例代码:

[java] view plain copy

 print?

  1. import java.io.*;  

  2. import java.nio.*;  

  3. import java.nio.channels.*;  

  4.   

  5. public class Program {  

  6.     static private final int start = 0;<span >  

  7.     static private final int size = 1024;  

  8.       

  9.     static public void main( String args[] ) throws Exception {  

  10.         RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile( "c:\\test.txt", "rw" );  

  11.         FileChannel fc = raf.getChannel();  

  12.           

  13.         MappedByteBuffer mbb = fc.map( FileChannel.MapMode.READ_WRITE,  

  14.           start, size );  

  15.           

  16.         mbb.put( 0, (byte)97 );  

  17.         mbb.put( 1023, (byte)122 );  

  18.           

  19.         raf.close();  

  20.     }  

  21. }</span>  

上述内容就是如何进行Java NIO中缓冲区的分析,你们学到知识或技能了吗?如果还想学到更多技能或者丰富自己的知识储备,欢迎关注亿速云行业资讯频道。

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