简介:本文主要介绍了Java NIO中的Buffer, Channel, Selector的工作原理以及使用它们的若干注意事项,最后是利用它们实现服务器和客户端通信的代码实例。
1. ByteBuffer
1.1直接缓冲区和非直接缓冲区
下面是创建ByteBuffer对象的几种方式
static ByteBuffer
allocate(int capacity)
static ByteBuffer
allocateDirect(int capacity)
static ByteBuffer
wrap(byte[] array)
static ByteBuffer
wrap(byte[] array, int offset, int length)
allocate方式创建的ByteBuffer对象我们称之为非直接缓冲区,这个ByteBuffer对象(和对象包含的缓冲数组)都位于JVM的堆区。wrap方式和allocate方式创建的ByteBuffer没有本质区别,都创建的是非直接缓冲区。
allocateDirect方法创建的ByteBuffer我们称之为直接缓冲区,此时ByteBuffer对象本身在堆区,而缓冲数组位于非堆区, ByteBuffer对象内部存储了这个非堆缓冲数组的地址。在非堆区的缓冲数组可以通过JNI(内部还是系统调用)方式进行IO操作,JNI不受gc影响,机器码执行速度也比较快,同时还避免了JVM堆区与操作系统内核缓冲区的数据拷贝,所以IO速度比非直接缓冲区快。然而allocateDirect方式创建ByteBuffer对象花费的时间和回收该对象花费的时间比较多,所以这个方法适用于创建那些需要重复使用的缓冲区对象。
1.2重要属性和方法
ByteBuffer对象三个重要属性 position, limit和capacity。其中capacity表示了缓冲区的总容量,始终保持不变,初始时候position 等于 0 , limit 等于 capacity
1) put:向缓冲区放入数据
abstract ByteBuffer
put(byte b)
ByteBuffer
put(byte[] src)
ByteBuffer
put(byte[] src, int offset, int length)
调用put方法前,limit应该等于capacity,如果不等于,几乎可以肯定我们对缓冲区的操作有误。在put方法中0到position-1的区域表示有效数据,position到limit之间区域表示空闲区域。put方法会从position的当前位置放入数据,每放入一个数据position增加1,当position等于limit(即空闲区域使用完)时还继续放入数据就会抛出BufferUnderflowException异常
2)get:从缓冲区读取数据
abstract byte
get()
ByteBuffer
get(byte[] dst)
ByteBuffer
get(byte[] dst, int offset, int length)
在get方法中, 0到position-1的区域表示已读数据,position到limit之间的区域表示未读取的数据。每读取一个数据position增加1,当position等于limit时继续读取数据就会抛出BufferUnderflowException异常。
2)flip :将写模式转换成读模式
public final Buffer flip() {
limit = position;
position = 0;
mark = -1;
return this;
}
3)clear:清空缓冲区,将读模式转换写模式
public final Buffer clear() {
position = 0;
limit = capacity;
mark = -1;
return this;
}
4)compact:保留未读取的数据,将读模式转换写模式
public ByteBuffer compact() {
int pos = position();
int lim = limit();
assert (pos <= lim);
int rem = (pos <= lim ? lim - pos : 0);
unsafe.copyMemory(ix(pos), ix(0), (long)rem << 0);
position(rem);
limit(capacity());
discardMark();
return this;
}
5)mark:保存当前position的位置到mark变量
public final Buffer mark() {
mark = position;
return this;
}
6)rest:将position置为mark变量中的值