java NIO中的buffer和channel

Posted 2020-09-01 @jason

缓冲区（Buffer）：
一，在 Java NIO 中负责数据的存取。缓冲区就是数组。用于存储不同数据类型的数据

根据数据类型不同（boolean 除外），提供了相应类型的缓冲区：
ByteBuffer
CharBuffer
ShortBuffer
IntBuffer
LongBuffer
FloatBuffer
DoubleBuffer

上述缓冲区的管理方式几乎一致，通过 allocate() 获取缓冲区

二、缓冲区存取数据的两个核心方法：
put() : 存入数据到缓冲区中
get() : 获取缓冲区中的数据

三、缓冲区中的四个核心属性：
capacity : 容量，表示缓冲区中最大存储数据的容量。一旦声明不能改变。
limit : 界限，表示缓冲区中可以操作数据的大小。（limit 后数据不能进行读写）
position : 位置，表示缓冲区中正在操作数据的位置。

mark : 标记，表示记录当前 position 的位置。可以通过 reset() 恢复到 mark 的位置

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

四、直接缓冲区与非直接缓冲区：
非直接缓冲区：通过 allocate() 方法分配缓冲区，将缓冲区建立在 JVM 的内存中
直接缓冲区：通过 allocateDirect() 方法分配直接缓冲区，将缓冲区建立在物理内存中。可以提高效率

通道（Channel）：

一、用于源节点与目标节点的连接。在 Java NIO 中负责缓冲区中数据的传输。Channel 本身不存储数据，因此需要配合缓冲区进行传输。

二、通道的主要实现类
   java.nio.channels.Channel 接口：
      |--FileChannel
      |--SocketChannel
      |--ServerSocketChannel
      |--DatagramChannel

三、获取通道
1. Java 针对支持通道的类提供了 getChannel() 方法
      本地 IO：
      FileInputStream/FileOutputStream
      RandomAccessFile

      网络IO：
      Socket
      ServerSocket
      DatagramSocket
      
2. 在 JDK 1.7 中的 NIO.2 针对各个通道提供了静态方法 open()
3. 在 JDK 1.7 中的 NIO.2 的 Files 工具类的 newByteChannel()

四、通道之间的数据传输
transferFrom()
transferTo()

五、分散(Scatter)与聚集(Gather)
分散读取（Scattering Reads）：将通道中的数据分散到多个缓冲区中
聚集写入（Gathering Writes）：将多个缓冲区中的数据聚集到通道中

六、字符集：Charset
编码：字符串 -> 字节数组
解码：字节数组  -> 字符串