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java NIO中的channel、分散、聚集(二)

Java NIO中的通道(channel)介紹、通道的實現方式、直接緩衝區和非直接緩衝區、nio中的分散聚集。

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 * 一.通道(channel):用於源節點和目標節點的連線。在Java nio中負責資料的傳輸,
 *         channel本身不儲存資料,因此需要配合緩衝區進行傳輸。
 * 
 *     寫資料到Buffer有兩種方式:

        從Channel寫到Buffer。   int bytesRead = inChannel.read(buf); //read into buffer.
        通過Buffer的put()方法寫到Buffer裡。   buf.put(127);

          從Buffer中讀取資料有兩種方式:

        從Buffer讀取資料到Channel。    int bytesWritten = inChannel.write(buf);
        使用get()方法從Buffer中讀取資料。    byte aByte = buf.get();
    
 * 二.通道的主要實現類:
 *         java.nio.channels.Channel介面:
 *             |--FileChanel   檔案通道,本地通道
 *             |--SocketChannel    網路io
 *             |--ServerSocketChannel  網路io
 *             |--DatagramChannel        UDP  網路io
 * 
 * 三.獲取通道  三種方式
 *         1.Java針對支援通道的類提供了getChannel()方法,獲取對應的通道
 *               本地IO:
 *                 FileInputStream/FileOutputStream
 *                 RandomAccessFile
 * 
 *              網路IO
 *                 Socket
 *                 ServerSocket
 *                 DatagramSocket
 * 
 *         2.jdk1.7中的在NIO2中針對各個通道提供了靜態方法open()
 *         3.jdk1.7中的NIO2中的Files 工具類的newByteChannel()
 * 
 * 四、通道之間的資料傳輸
 *         transferFrom()
 *         transferTo()
 * 
 * 五、分散和聚集
 *     分散讀取:將通道中的資料分散到多個緩衝區
 *     聚集寫入:將多個緩衝區中的資料聚集到通道中
 * 
 * 六、字符集Charset
 * 編碼:字串轉成位元組陣列
 * 解碼:位元組陣列轉成字串
 */
public class ChannelTest {

    /**
     * 1利用通道完成檔案的複製
     * 非直接緩衝區
     * @throws IOException 
     */
    @Test
    public void copy1() throws IOException {
        
        long start = System.currentTimeMillis();
        
        //2.獲取通道
        FileChannel inChannel= null;
        FileChannel outChannel= null;
//        FileInputStream fis = new FileInputStream("1.jpg");
//        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("2.jpg");
        FileInputStream fis = new FileInputStream("d:/1.rar");
        FileOutputStream fos = new FileOutputStream("d:/2.rar");
        
        inChannel = fis.getChannel();
        outChannel = fos.getChannel();
        
        //3分配指定大小的緩衝區
        ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
        
        //4將通道中的資料存入緩衝區
        while (inChannel.read(buf) != -1) {
            buf.flip();  //切換成讀取資料的模式
            //將緩衝區中的資料寫入通道中
            outChannel.write(buf);
            buf.clear();//清空緩衝區
        }
        System.out.println("耗時:"+(System.currentTimeMillis() - start));
    }
    
    /**
     * 使用直接緩衝區 完成檔案的複製(記憶體對映檔案(直接緩衝區))
     */
    @Test
    public void copy2() {
        long start = System.currentTimeMillis();
        try {
            
            //Paths.get("d:/","a/")可變引數,可以拼接地址
//            FileChannel inChannel = FileChannel.open(Paths.get("1.jpg"),StandardOpenOption.READ);
//            FileChannel outChannel = FileChannel.open(Paths.get("3.jpg"),StandardOpenOption.READ, 
//                    StandardOpenOption.WRITE,StandardOpenOption.CREATE_NEW);//CREATE 建立,如果有就覆蓋    CREATE_NEW 建立,如果有就報錯
            
            FileChannel inChannel = FileChannel.open(Paths.get("d:/","1.rar"),StandardOpenOption.READ);
            FileChannel outChannel = FileChannel.open(Paths.get("d:/","2.rar"),StandardOpenOption.READ, 
                    StandardOpenOption.WRITE,StandardOpenOption.CREATE);//CREATE 建立,如果有就覆蓋    CREATE_NEW 建立,如果有就報錯
            
            //記憶體對映檔案(直接緩衝區)
            //ByteBuffer.allocateDirect(capacity)
            MappedByteBuffer inMapBuffer = inChannel.map(MapMode.READ_ONLY, 0, inChannel.size());
            MappedByteBuffer outMapBuffer = outChannel.map(MapMode.READ_WRITE, 0, inChannel.size());
            
            //直接對緩衝區進行資料的讀寫操作
            byte[] dst = new byte[inMapBuffer.limit()];
            inMapBuffer.get(dst);
            outMapBuffer.put(dst);
            
            
            inChannel.close();
            outChannel.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("耗時:"+(System.currentTimeMillis() - start));
    }
    
    /**
     * 通道之間的資料傳輸
     * transferTo()  transferFrom()
     */
    @Test
    public void copy3() {
        long start = System.currentTimeMillis();
        try {
            FileChannel inChannel = FileChannel.open(Paths.get("d:/1.rar"),StandardOpenOption.READ);
            FileChannel outChannel = FileChannel.open(Paths.get("d:/2.rar"),StandardOpenOption.READ, 
                    StandardOpenOption.WRITE,StandardOpenOption.CREATE_NEW);//CREATE 建立,如果有就覆蓋    CREATE_NEW 建立,如果有就報錯
            
            inChannel.transferTo(0, inChannel.size(), outChannel);
//            outChannel.transferFrom(inChannel, 0, inChannel.size());
            
            outChannel.close();
            inChannel.close();
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("耗時:"+(System.currentTimeMillis() - start));
    }
    
    /**
     * 分散與聚集
     */
    @Test
    public void scatterGather() {
        try {
            RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("1.txt", "rw");//讀寫模式
            //獲取通道
            FileChannel channel1 = raf.getChannel();
            //分配指定大小的緩衝區
            ByteBuffer buf1 = ByteBuffer.allocate(100);
            ByteBuffer buf2 = ByteBuffer.allocate(1024);
            
            //分散讀取
            ByteBuffer[] dsts = {buf1,buf2};
            channel1.read(dsts);
            
            for (ByteBuffer byteBuffer : dsts) {
                byteBuffer.flip();
            }
            
            System.out.println(new String(dsts[0].array(), 0, dsts[0].limit()));
            System.out.println("--------------------------------------------");
            System.out.println(new String(dsts[1].array(), 0, dsts[1].limit()));
            
            //聚集寫入
            RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("2.txt", "rw");
            FileChannel channel2 = raf1.getChannel();
            
            channel2.write(dsts);
            
            channel2.close();
            channel1.close();
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
    
    /**
     * 獲取所有字符集
     * 2018年7月24日
     */
    @Test
    public void getCharset(){
        SortedMap<String, Charset> map = Charset.availableCharsets();
        for (Map.Entry<String, Charset> entry : map.entrySet()) {
            System.out.println(entry.getKey()+"=="+entry.getValue());
        }
    }
    
    /**
     * 編碼解碼
     */
    @Test
    public void encoderDecode(){
        try {
            Charset charset = Charset.forName("GBK");
            
            //獲取編碼器
            CharsetEncoder newEncoder = charset.newEncoder();
            //獲取解碼器
            CharsetDecoder newDecoder = charset.newDecoder();
            
            CharBuffer charBuffer = CharBuffer.allocate(1024);
            charBuffer.put("你好!");
            charBuffer.flip();
            
            //編碼
            ByteBuffer byteBuffer = newEncoder.encode(charBuffer);
            for (int i = 0; i <10; i++) {
                System.out.println(byteBuffer.get());
            }
            
            byteBuffer.flip();
            
            //解碼
            CharBuffer charBuffer2 = newDecoder.decode(byteBuffer);
            System.out.println(charBuffer2.toString());
            
        } catch (CharacterCodingException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

 

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