Java NIO——通道Channel本地FileChannel
什么是通道
通道(Channel):由 java.nio.channels 包定义的。
Channel 表示 IO 源与目标打开的连接。Channel 类似于传统的“流”。只不过 Channel 本身不能直接访问数据,Channel 只能与Buffer 进行交互。
详细介绍:I/O设备控制方式(DMA、IO通道)
https://blog.csdn.net/weixin_46369022/article/details/121306344.
通道的数据传输与内存映射文件
通道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。
通道的主要实现类
java.nio.channels.Channel 接口:
本地IO:
FileChannel
网络IO:
SocketChannel,ServerSocketChannel,DatagramChannel
获取通道并传输数据
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
数据传输:
将 Buffer 中数据写入 Channel
channel.write(buf);
从 Channel 读取数据到 Buffer
channel.read(buf);
//利用通道完成文件的复制(非直接缓冲区)
@Test
public void test1(){//10874-10953
long start = System.currentTimeMillis();
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
//①获取通道
FileChannel inChannel = null;
FileChannel outChannel = null;
try {
fis = new FileInputStream("d:/1.mkv");
fos = new FileOutputStream("d:/2.mkv");
inChannel = fis.getChannel();
outChannel = fos.getChannel();
//②分配指定大小的缓冲区
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
//③将通道中的数据存入缓冲区中
while(inChannel.read(buf) != -1){// 往buf中填入数据
buf.flip(); //切换读取数据的模式
//④将缓冲区中的数据写入通道中
outChannel.write(buf);
buf.clear(); //清空缓冲区
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if(outChannel != null){
try {
outChannel.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(inChannel != null){
try {
inChannel.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(fos != null){
try {
fos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if(fis != null){
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("耗费时间为:" (end - start));
}
除此之外还可以通过一下方法传输:
transferFrom():将数据从源通道传输到其他 Channel 中
transferTo():将数据从源通道传输到其他 Channel 中
//通道之间的数据传输(直接缓冲区)
@Test
public void test3() throws IOException{
FileChannel inChannel = FileChannel.open(Paths.get("d:/1.mkv"), StandardOpenOption.READ);
FileChannel outChannel = FileChannel.open(Paths.get("d:/2.mkv"), StandardOpenOption.WRITE, StandardOpenOption.READ, StandardOpenOption.CREATE);
// inChannel.transferTo(0, inChannel.size(), outChannel);
outChannel.transferFrom(inChannel, 0, inChannel.size());
inChannel.close();
outChannel.close();
}
2.在 JDK 1.7 中的 NIO.2 针对各个通道提供了静态方法 open()
//使用直接缓冲区完成文件的复制(内存映射文件)
@Test
public void test2() throws IOException{//2127-1902-1777
long start = System.currentTimeMillis();
FileChannel inChannel = FileChannel.open(Paths.get("d:/1.mkv"), StandardOpenOption.READ);
FileChannel outChannel = FileChannel.open(Paths.get("d:/2.mkv"), StandardOpenOption.WRITE, StandardOpenOption.READ, StandardOpenOption.CREATE);
//内存映射文件
MappedByteBuffer inMappedBuf = inChannel.map(MapMode.READ_ONLY, 0, inChannel.size());
MappedByteBuffer outMappedBuf = outChannel.map(MapMode.READ_WRITE, 0, inChannel.size());
//直接对缓冲区进行数据的读写操作
byte[] dst = new byte[inMappedBuf.limit()];
inMappedBuf.get(dst);
outMappedBuf.put(dst);
inChannel.close();
outChannel.close();
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("耗费时间为:" (end - start));
}
分散与聚集
分散读取(Scattering Reads)是指从 Channel 中读取的数据“分
散”到多个 Buffer 中。(按照缓冲区的顺序,从 Channel 中读取的数据依次将 Buffer 填满)
聚集写入(Gathering Writes)是指将多个 Buffer 中的数据“聚集”
到 Channel,(按照缓冲区的顺序,写入 position 和 limit 之间的数据到 Channel)
//分散和聚集
@Test
public void test4() throws IOException{
RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("1.txt", "rw");
//1. 获取通道
FileChannel channel1 = raf1.getChannel();
//2. 分配指定大小的缓冲区
ByteBuffer buf1 = ByteBuffer.allocate(100);
ByteBuffer buf2 = ByteBuffer.allocate(1024);
//3. 分散读取
ByteBuffer[] bufs = {buf1, buf2};
channel1.read(bufs);
for (ByteBuffer byteBuffer : bufs) {
byteBuffer.flip();//全部改为读模式
}
System.out.println(new String(bufs[0].array(), 0, bufs[0].limit()));
System.out.println("-----------------");
System.out.println(new String(bufs[1].array(), 0, bufs[1].limit()));
//4. 聚集写入
RandomAccessFile raf2 = new RandomAccessFile("2.txt", "rw");
FileChannel channel2 = raf2.getChannel();
channel2.write(bufs);
}
字符集Charset
编码:字符串 -> 字节数组
解码:字节数组 -> 字符串
//字符集
@Test
public void test6() throws IOException {
Charset cs1 = Charset.forName("GBK");
//获取编码器
CharsetEncoder ce = cs1.newEncoder();
//获取解码器
CharsetDecoder cd = cs1.newDecoder();
CharBuffer cBuf = CharBuffer.allocate(1024);
cBuf.put("郭超长得帅!");
cBuf.flip();
//编码
ByteBuffer bBuf = ce.encode(cBuf);
for (int i = 0; i < 12; i ) {
System.out.print(bBuf.get());
}//-71-7-77-84-77-92-75-61-53-89-93-95
//解码
bBuf.flip();
CharBuffer cBuf2 = cd.decode(bBuf);
System.out.println(cBuf2.toString());//郭超长得帅!
//用什么编码就得用什么解码
Charset cs2 = Charset.forName("UTF-8");
bBuf.flip();
CharBuffer cBuf3 = cs2.decode(bBuf);
System.out.println(cBuf3.toString());//乱码
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