如何進(jìn)行Java NIO中緩沖區(qū)的分析

發(fā)布時(shí)間：2021-12-03 17:32:38 來(lái)源：億速云閱讀：100 作者：柒染欄目：云計(jì)算

本篇文章為大家展示了如何進(jìn)行Java NIO中緩沖區(qū)的分析，內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要并且容易理解，絕對(duì)能使你眼前一亮，通過(guò)這篇文章的詳細(xì)介紹希望你能有所收獲。

對(duì)于NIO中緩沖區(qū)來(lái)說(shuō)，還有很多的內(nèi)容值的學(xué)習(xí)，如緩沖區(qū)的分片與數(shù)據(jù)共享，只讀緩沖區(qū)等。下面我們來(lái)看一下緩沖區(qū)一些更細(xì)節(jié)的內(nèi)容。

緩沖區(qū)的分配

在前面的幾個(gè)例子中，我們已經(jīng)看過(guò)了，在創(chuàng)建一個(gè)緩沖區(qū)對(duì)象時(shí)，會(huì)調(diào)用靜態(tài)方法allocate()來(lái)指定緩沖區(qū)的容量，其實(shí)調(diào)用 allocate()相當(dāng)于創(chuàng)建了一個(gè)指定大小的數(shù)組，并把它包裝為緩沖區(qū)對(duì)象?；蛘呶覀円部梢灾苯訉⒁粋€(gè)現(xiàn)有的數(shù)組，包裝為緩沖區(qū)對(duì)象，如下示例代碼所示：

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public class BufferWrap {
public void myMethod()
{
// 分配指定大小的緩沖區(qū)
ByteBuffer buffer1 = ByteBuffer.allocate(10);
// 包裝一個(gè)現(xiàn)有的數(shù)組
byte array[] = new byte[10];
ByteBuffer buffer2 = ByteBuffer.wrap( array );
}
}

緩沖區(qū)分片

在NIO中，除了可以分配或者包裝一個(gè)緩沖區(qū)對(duì)象外，還可以根據(jù)現(xiàn)有的緩沖區(qū)對(duì)象來(lái)創(chuàng)建一個(gè)子緩沖區(qū)，即在現(xiàn)有緩沖區(qū)上切出一片來(lái)作為一個(gè)新的緩沖區(qū)，但現(xiàn)有的緩沖區(qū)與創(chuàng)建的子緩沖區(qū)在底層數(shù)組層面上是數(shù)據(jù)共享的，也就是說(shuō)，子緩沖區(qū)相當(dāng)于是現(xiàn)有緩沖區(qū)的一個(gè)視圖窗口。調(diào)用slice()方法可以創(chuàng)建一個(gè)子緩沖區(qū)，讓我們通過(guò)例子來(lái)看一下：

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import java.nio.*;
public class Program {
static public void main( String args[] ) throws Exception {
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate( 10 );
// 緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)0-9
for (int i=0; i<buffer.capacity(); ++i) {
buffer.put( (byte)i );
}
// 創(chuàng)建子緩沖區(qū)
buffer.position( 3 );
buffer.limit( 7 );
ByteBuffer slice = buffer.slice();
// 改變子緩沖區(qū)的內(nèi)容
for (int i=0; i<slice.capacity(); ++i) {
byte b = slice.get( i );
b *= 10;
slice.put( i, b );
}
buffer.position( 0 );
buffer.limit( buffer.capacity() );
while (buffer.remaining()>0) {
System.out.println( buffer.get() );
}
}
}

在該示例中，分配了一個(gè)容量大小為10的緩沖區(qū)，并在其中放入了數(shù)據(jù)0-9，而在該緩沖區(qū)基礎(chǔ)之上又創(chuàng)建了一個(gè)子緩沖區(qū)，并改變子緩沖區(qū)中的內(nèi)容，從最后輸出的結(jié)果來(lái)看，只有子緩沖區(qū)“可見(jiàn)的”那部分?jǐn)?shù)據(jù)發(fā)生了變化，并且說(shuō)明子緩沖區(qū)與原緩沖區(qū)是數(shù)據(jù)共享的。

只讀緩沖區(qū)

只讀緩沖區(qū)非常簡(jiǎn)單，可以讀取它們，但是不能向它們寫(xiě)入數(shù)據(jù)?？梢酝ㄟ^(guò)調(diào)用緩沖區(qū)的asReadOnlyBuffer()方法，將任何常規(guī)緩沖區(qū)轉(zhuǎn) 換為只讀緩沖區(qū)，這個(gè)方法返回一個(gè)與原緩沖區(qū)完全相同的緩沖區(qū)，并與原緩沖區(qū)共享數(shù)據(jù)，只不過(guò)它是只讀的。如果原緩沖區(qū)的內(nèi)容發(fā)生了變化，只讀緩沖區(qū)的內(nèi)容也隨之發(fā)生變化：

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import java.nio.*;
public class Program {
static public void main( String args[] ) throws Exception {
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate( 10 );
// 緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)0-9
for (int i=0; i<buffer.capacity(); ++i) {
buffer.put( (byte)i );
}
// 創(chuàng)建只讀緩沖區(qū)
ByteBuffer readonly = buffer.asReadOnlyBuffer();
// 改變?cè)彌_區(qū)的內(nèi)容
for (int i=0; i<buffer.capacity(); ++i) {
byte b = buffer.get( i );
b *= 10;
buffer.put( i, b );
}
readonly.position(0);
readonly.limit(buffer.capacity());
// 只讀緩沖區(qū)的內(nèi)容也隨之改變
while (readonly.remaining()>0) {
System.out.println( readonly.get());
}
}
}

如果嘗試修改只讀緩沖區(qū)的內(nèi)容，則會(huì)報(bào)ReadOnlyBufferException異常。只讀緩沖區(qū)對(duì)于保護(hù)數(shù)據(jù)很有用。在將緩沖區(qū)傳遞給某個(gè) 對(duì)象的方法時(shí)，無(wú)法知道這個(gè)方法是否會(huì)修改緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)。創(chuàng)建一個(gè)只讀的緩沖區(qū)可以保證該緩沖區(qū)不會(huì)被修改。只可以把常規(guī)緩沖區(qū)轉(zhuǎn)換為只讀緩沖區(qū)，而不能將只讀的緩沖區(qū)轉(zhuǎn)換為可寫(xiě)的緩沖區(qū)。

直接緩沖區(qū)

直接緩沖區(qū)是為加快I/O速度，使用一種特殊方式為其分配內(nèi)存的緩沖區(qū)，JDK文檔中的描述為：給定一個(gè)直接字節(jié)緩沖區(qū)，Java虛擬機(jī)將盡最大努力直接對(duì)它執(zhí)行本機(jī)I/O操作。也就是說(shuō)，它會(huì)在每一次調(diào)用底層操作系統(tǒng)的本機(jī)I/O操作之前(或之后)，嘗試避免將緩沖區(qū)的內(nèi)容拷貝到一個(gè)中間緩沖區(qū)中或者從一個(gè)中間緩沖區(qū)中拷貝數(shù)據(jù)。要分配直接緩沖區(qū)，需要調(diào)用allocateDirect()方法，而不是allocate()方法，使用方式與普通緩沖區(qū)并無(wú)區(qū)別，如下面的拷貝文件示例：

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import java.io.*;
import java.nio.*;
import java.nio.channels.*;
public class Program {
static public void main( String args[] ) throws Exception {
String infile = "c:\\test.txt";
FileInputStream fin = new FileInputStream( infile );
FileChannel fcin = fin.getChannel();
String outfile = String.format("c:\\testcopy.txt");
FileOutputStream fout = new FileOutputStream( outfile );
FileChannel fcout = fout.getChannel();
// 使用allocateDirect，而不是allocate
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect( 1024 );
while (true) {
buffer.clear();
int r = fcin.read( buffer );
if (r==-1) {
break;
}
buffer.flip();
fcout.write( buffer );
}
}
}

內(nèi)存映射文件I/O

內(nèi)存映射文件I/O是一種讀和寫(xiě)文件數(shù)據(jù)的方法，它可以比常規(guī)的基于流或者基于通道的I/O快的多。內(nèi)存映射文件I/O是通過(guò)使文件中的數(shù)據(jù)出現(xiàn)為內(nèi)存數(shù)組的內(nèi)容來(lái)完成的，這其初聽(tīng)起來(lái)似乎不過(guò)就是將整個(gè)文件讀到內(nèi)存中，但是事實(shí)上并不是這樣。一般來(lái)說(shuō)，只有文件中實(shí)際讀取或者寫(xiě)入的部分才會(huì)映射到內(nèi)存中。如下面的示例代碼：

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import java.io.*;
import java.nio.*;
import java.nio.channels.*;
public class Program {
static private final int start = 0;<span >
static private final int size = 1024;
static public void main( String args[] ) throws Exception {
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile( "c:\\test.txt", "rw" );
FileChannel fc = raf.getChannel();
MappedByteBuffer mbb = fc.map( FileChannel.MapMode.READ_WRITE,
start, size );
mbb.put( 0, (byte)97 );
mbb.put( 1023, (byte)122 );
raf.close();
}
}</span>

上述內(nèi)容就是如何進(jìn)行Java NIO中緩沖區(qū)的分析，你們學(xué)到知識(shí)或技能了嗎？如果還想學(xué)到更多技能或者豐富自己的知識(shí)儲(chǔ)備，歡迎關(guān)注億速云行業(yè)資訊頻道。

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