Java NIO

Channels

Java NIO的通道类似流，但又有些不同：既可以从通道中读取数据，又可以写数据到通道。但流的读写通常是单向的。通道可以异步地读写。通道中的数据总是要先读到一个Buffer，或者总是要从一个Buffer中写入

类实现

FileChannel

Java NIO中的FileChannel是一个连接到文件的通道。可以通过文件通道读写文件。FileChannel无法设置为非阻塞模式，它总是运行在阻塞模式下。

创建

通过使用一个InputStream、OutputStream或RandomAccessFile来获取一个FileChannel实例

读

首先，分配一个Buffer。从FileChannel中读取的数据将被读到Buffer中。然后，调用FileChannel.read()方法。该方法将数据从FileChannel读取到Buffer中。read()方法返回的int值表示了有多少字节被读到了Buffer中。如果返回-1，表示到了文件末尾

写

使用FileChannel.write(buffer)方法向FileChannel写数据，该方法的参数是一个Buffer。FileChannel.write()是在while循环中调用的

关闭

channel.close();

方法

FilChannel的transferFrom()方法可以将数据从源通道传输到FileChannel中

src

源Channel

position

从position处开始向目标文件写入数据

count

count表示最多传输的字节数。如果源通道的剩余空间小于 count 个字节，则所传输的字节数要小于请求的字节数

transferTo()方法将数据从FileChannel传输到其他的channel中

target

目标channel

position()

获取FileChannel的当前位置

position(long pos)

设置FileChannel的当前位置

size()

返回该实例所关联文件的大小

truncate(long end)

截取文件时，文件将中end后面的部分将被删除

force(boolean metaData)

将通道里尚未写入磁盘的数据强制写到磁盘上。出于性能方面的考虑，操作系统会将数据缓存在内存中，所以无法保证写入到FileChannel里的数据一定会即时写到磁盘上。要保证这一点，需要调用force()方法。force()方法有一个boolean类型的参数，指明是否同时将文件元数据（权限信息等）写到磁盘上。

DatagramChannel

SocketChannel

ServerSocketChannel

Java NIO

Buffers

Java NIO中的Buffer用于和NIO通道进行交互。如你所知，数据是从通道读入缓冲区，从缓冲区写入到通道中的。缓冲区本质上是一块可以写入数据，然后可以从中读取数据的内存。这块内存被包装成NIO Buffer对象，并提供了一组方法，用来方便的访问该块内存

ByteBuffer

CharBuffer

DoubleBuffer

FloatBuffer

IntBuffer

LongBuffer

ShortBuffer

三个属性

capacity

作为一个内存块，Buffer有一个固定的大小值，也叫“capacity”.你只能往里写capacity个byte、long，char等类型。一旦Buffer满了，需要将其清空（通过读数据或者清除数据）才能继续写数据往里写数据

当读取数据时，也是从某个特定位置读。当将Buffer从写模式切换到读模式，position会被重置为0. 当从Buffer的position处读取数据时，position向前移动到下一个可读的位置

当你写数据到Buffer中时，position表示当前的位置。初始的position值为0.当一个byte、long等数据写到Buffer后， position会向前移动到下一个可插入数据的Buffer单元。position最大可为capacity – 1

limit

当切换Buffer到读模式时， limit表示你最多能读到多少数据。因此，当切换Buffer到读模式时，limit会被设置成写模式下的position值。换句话说，你能读到之前写入的所有数据（limit被设置成已写数据的数量，这个值在写模式下就是position）

在写模式下，Buffer的limit表示你最多能往Buffer里写多少数据。 写模式下，limit等于Buffer的capacity

ByteBuffer.allocate(capacity);

写数据

从Channel写入Buffer

int bytesRead = inChannel.read(buf); 

手动写数据到buffer

buffer.put(value)

读数据

从Buffer读取数据到Channel

int bytesWritten = inChannel.write(buf);

使用get()方法从Buffer中读取数据

byte aByte = buf.get();

flip()

flip方法将Buffer从写模式切换到读模式。调用flip()方法会将position设回0，并将limit设置成之前position的值

rewind()

Buffer.rewind()将position设回0，所以你可以重读Buffer中的所有数据。limit保持不变，仍然表示能从Buffer中读取多少个元素（byte、char等）

clear()与compact()

一旦读完Buffer中的数据，需要让Buffer准备好再次被写入。可以通过clear()或compact()方法来完成

clear()

如果调用的是clear()方法，position将被设回0，limit被设置成 capacity的值。换句话说，Buffer 被清空了。Buffer中的数据并未清除，只是这些标记告诉我们可以从哪里开始往Buffer里写数据                                                                  如果Buffer中有一些未读的数据，调用clear()方法，数据将“被遗忘”，意味着不再有任何标记会告诉你哪些数据被读过，哪些还没有

compact()

compact()方法将所有未读的数据拷贝到Buffer起始处。然后将position设到最后一个未读元素正后面。limit属性依然像clear()方法一样，设置成capacity。现在Buffer准备好写数据了，但是不会覆盖未读的数据

equals()与compareTo()

可以使用equals()和compareTo()方法两个Buffer

equals()

当满足下列条件时，表示两个Buffer相等：1.有相同的类型（byte、char、int等）。2.Buffer中剩余的byte、char等的个数相等。3.Buffer中所有剩余的byte、char等都相同。equals只是比较Buffer的一部分，不是每一个在它里面的元素都比较。实际上，它只比较Buffer中的剩余元素

compareTo()

compareTo()方法比较两个Buffer的剩余元素(byte、char等)， 如果满足下列条件，则认为一个Buffer“小于”另一个Buffer：1.第一个不相等的元素小于另一个Buffer中对应的元素 。2.所有元素都相等，但第一个Buffer比另一个先耗尽(第一个Buffer的元素个数比另一个少)

scatter/gather

从Channel（译者注：Channel在中文经常翻译为通道）中读取或者写入到Channel的操作

scatter

从Channel中读取是指在读操作时将读取的数据写入多个buffer中。因此，Channel将从Channel中读取的数据“分散（scatter）”到多个Buffer中

gather

写入Channel是指在写操作时将多个buffer的数据写入同一个Channel，因此，Channel 将多个Buffer中的数据“聚集（gather）”后发送到Channel

应用场景

scatter / gather经常用于需要将传输的数据分开处理的场合，例如传输一个由消息头和消息体组成的消息，你可能会将消息体和消息头分散到不同的buffer中，这样你可以方便的处理消息头和消息体

Selectors

Selector（选择器）是Java NIO中能够检测一到多个NIO通道，并能够知晓通道是否为诸如读写事件做好准备的组件。这样，一个单独的线程可以管理多个channel，从而管理多个网络连接

Selector selector = Selector.open();

channel注册