Java NIO Scatter / Gather

Posted 2021-02-19

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正文

在前面的文章中，我们默认了一个规则。就是默认了一个Channel对应了一个Buffer，它们之间的读写发生在一对一关系里。事实上，Channel是可以对应多个Buffer的，也就是一对多关系。

当一个Channel向多个Buffer写入数据的时候，称作分散（Scatter）

当一个Channel从多个Buffer读取数据的数据，称作聚集（Gather）

分散读取（Scattering Read）

分散读取意味着从一个Channel中读取数据到多个Buffer里面。如图：

 

 

 以下是示例代码

ByteBuffer header = ByteBuffer.allocate(128);
ByteBuffer body   = ByteBuffer.allocate(1024);

ByteBuffer[] bufferArray = { header, body };

channel.read(bufferArray);

注意，示例中首先创建了两个Buffer：header、body，分别具备固定大小。header、body再放到一个array当中。Channel向Buffer读数据的时候入参是array。

我们关注一个read方法的逻辑，read方法传入了两个Buffer。当第一个Buffer满了以后，才会开始往第二个Buffer填充数据。也就是说其内部是遍历Buffer来填充数据的，当前一个Buffer没有满的情况下是不会移动到下一个Buffer的。这意味着，分散读取到多个Buffer并不适用于大小是动态的。换句话说，如果header的大小不是固定的，那么使用过程中可能就会出现body的数据在header的Buffer中，这就造成了一些问题。所以分散读取到多个Buffer，需要Buffer大小相对固定。

聚集写入（gathering write）

聚集写入，是将多个Buffer的数据写入到一个Channel当中，如图

 

 以下是示例代码

ByteBuffer header = ByteBuffer.allocate(128);
ByteBuffer body   = ByteBuffer.allocate(1024);

//write data into buffers

ByteBuffer[] bufferArray = { header, body };

channel.write(bufferArray);

类似地，传入了多个Buffer。当write方法执行地时候，会按照顺序从Buffer中读入数据，并写入到Channel当中。不过和分散读不同地是，聚集写不需要Buffer固定大小。一个Buffer只要读完数据就会换下一个Buffer。