NIO-缓存-通道-选择器

NIO

1、通道

2、缓冲区 (间接内存-非直接缓冲区,直接内存--直接缓冲区)

3、阻塞通道示例

4、非阻塞通道示例 ----选择器(多路复用IO模型)

---主要是将 通道 和 selector·选择器 进行绑定,基于IO的多路复用模型,使用一个或多进行轮询注册通道,根据状态返回值进行操作

5、管道

6、Path、Paths、Files 类


1、通道

1NIO中的Channel的主要实现有:

FileChannel:用于读取、写入、映射和操作文件的通道。

DatagramChannel:通过UDP 读写网络中的数据通道。
SocketChannel:通过TCP 读写网络中的数据。
ServerSocketChannel:可以监听新进来的TCP 连接,对每一个新进来的连接都会创建一个SocketChannel。

这里看名字就可以猜出个所以然来:分别可以对应文件IOUDPTCPServerClient

 

2、获取通道的方式:

获取通道的一种方式是对支持通道的对象调用

getChannel() 方法。支持通道的类如下:

FileInputStream

FileOutputStream

RandomAccessFile

DatagramSocket

Socket

ServerSocket

获取通道的其他方式是使用Files 类的静态方法newByteChannel() 获取字节通道。或者通过通道的静态方法open() 打开并返回指定通道。


关键点:代码示例中有体现:

1、通道的分散和聚集Scatter/Gatter

分散(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。

聚集(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

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。(应用场景)

注重提到的应用点,请求头+请求体 用不同的buffer传输

ther()
    {
        ByteBuffer header = ByteBuffer.allocate(10);
        ByteBuffer body = ByteBuffer.allocate(10);

        byte [] b1 = {'0', '1'};
        byte [] b2 = {'2', '3'};
        header.put(b1);
        body.put(b2);

        ByteBuffer [] buffs = {header, body};

        try
        {
            FileOutputStream os = new FileOutputStream("src/scattingAndGather.txt");
            FileChannel channel = os.getChannel();
            channel.write(buffs);
        }
        catch (IOException e)
        {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

2、 通道之间的数据传输(直接缓冲区) transferFrom() transferTo()   //示例代码中有体现


 代码示例:

/*
 * 一、通道(Channel):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
 * 
 */
public class TestChannel {
	
	//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("尚硅谷威武!");
		cBuf.flip();
		
		//编码
		ByteBuffer bBuf = ce.encode(cBuf);
		
		for (int i = 0; i < 12; i++) {
			System.out.println(bBuf.get());
		}
		
		//解码
		bBuf.flip();
		CharBuffer cBuf2 = cd.decode(bBuf);
		System.out.println(cBuf2.toString());
		
		System.out.println("------------------------------------------------------");
		
		Charset cs2 = Charset.forName("GBK");
		bBuf.flip();
		CharBuffer cBuf3 = cs2.decode(bBuf);
		System.out.println(cBuf3.toString());
	}
	
	@Test
	public void test5(){
		Map map = Charset.availableCharsets();
		
		Set> set = map.entrySet();
		
		for (Entry entry : set) {
			System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue());
		}
	}
	
	//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();
		}
		
		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);
	}
	
	//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();
	}
	
	//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));
	}
	
	//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){
				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));
		
	}

}





2、缓冲区:

1、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 (jdk java.nio.Buffer源码中默认为-1) <=  position  <=  limit  <=  capacity

 

2、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

 

直接缓冲区开辟堆外内存(jvm的直接内存区域)MappedByteBuffer类相当于一个资源映射文件,

滤过堆内存空间,直接对堆外内存进行操作,提高效率。

NIO 的 Buffer 还提供了一个可以直接访问系统物理内存的类 DirectBuffer。DirectBuffer 继承自 ByteBuffer,但和普通的 ByteBuffer 不同。普通的 ByteBuffer 仍然在 JVM 堆上分配空间,其最大内存受到最大堆的限制,而 DirectBuffer 直接分配在物理内存上,并不占用堆空间。在对普通的 ByteBuffer 访问时,系统总是会使用一个“内核缓冲区”进行间接的操作。而 DirectrBuffer 所处的位置,相当于这个“内核缓冲区”。因此,使用 DirectBuffer 是一种更加接近系统底层的方法,所以,它的速度比普通的 ByteBuffer 更快。DirectBuffer 相对于 ByteBuffer 而言,读写访问速度快很多,但是创建和销毁 DirectrBuffer 的花费却比 ByteBuffer 高

      参考:http://blog.csdn.net/phil_code/article/details/69056086  理解


 代码示例:

/*
 * 一、缓冲区(Buffer):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
 */
public class TestBuffer {
	
	@Test
	public void test3(){
		//分配直接缓冲区
		ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocateDirect(1024);
		
		System.out.println(buf.isDirect());
	}
	
	@Test
	public void test2(){
		String str = "abcde";
		
		ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
		
		buf.put(str.getBytes());
		
		buf.flip();
		
		byte[] dst = new byte[buf.limit()];
		buf.get(dst, 0, 2);
		System.out.println(new String(dst, 0, 2));
		System.out.println(buf.position());
		
		//mark() : 标记
		buf.mark();
		
		buf.get(dst, 2, 2);
		System.out.println(new String(dst, 2, 2));
		System.out.println(buf.position());
		
		//reset() : 恢复到 mark 的位置
		buf.reset();
		System.out.println(buf.position());
		
		//判断缓冲区中是否还有剩余数据
		if(buf.hasRemaining()){
			
			//获取缓冲区中可以操作的数量
			System.out.println(buf.remaining());
		}
	}
	
	@Test
	public void test1(){
		String str = "abcde";
		
		//1. 分配一个指定大小的缓冲区
		ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
		
		System.out.println("-----------------allocate()----------------");
		System.out.println(buf.position());
		System.out.println(buf.limit());
		System.out.println(buf.capacity());
		
		//2. 利用 put() 存入数据到缓冲区中
		buf.put(str.getBytes());
		
		System.out.println("-----------------put()----------------");
		System.out.println(buf.position());
		System.out.println(buf.limit());
		System.out.println(buf.capacity());
		
		//3. 切换读取数据模式
		buf.flip();
		
		System.out.println("-----------------flip()----------------");
		System.out.println(buf.position());
		System.out.println(buf.limit());
		System.out.println(buf.capacity());
		
		//4. 利用 get() 读取缓冲区中的数据
		byte[] dst = new byte[buf.limit()];
		buf.get(dst);
		System.out.println(new String(dst, 0, dst.length));
		
		System.out.println("-----------------get()----------------");
		System.out.println(buf.position());
		System.out.println(buf.limit());
		System.out.println(buf.capacity());
		
		//5. rewind() : 可重复读
		buf.rewind();
		
		System.out.println("-----------------rewind()----------------");
		System.out.println(buf.position());
		System.out.println(buf.limit());
		System.out.println(buf.capacity());
		
		//6. clear() : 清空缓冲区. 但是缓冲区中的数据依然存在,但是处于“被遗忘”状态
		buf.clear();
		
		System.out.println("-----------------clear()----------------");
		System.out.println(buf.position());
		System.out.println(buf.limit());
		System.out.println(buf.capacity());
		
		System.out.println((char)buf.get());
		
	}

}
 

3、阻塞通道示例


/*
 * 一、使用 NIO 完成网络通信的三个核心:
 * 
 * 1. 通道(Channel):负责连接
 * 		
 * 	   java.nio.channels.Channel 接口:
 * 			|--SelectableChannel
 * 				|--SocketChannel
 * 				|--ServerSocketChannel
 * 				|--DatagramChannel
 * 
 * 				|--Pipe.SinkChannel
 * 				|--Pipe.SourceChannel
 * 
 * 2. 缓冲区(Buffer):负责数据的存取
 * 
 * 3. 选择器(Selector):是 SelectableChannel 的多路复用器。用于监控 SelectableChannel 的 IO 状况
 * 
 */
public class TestBlockingNIO {

	//客户端
	@Test
	public void client() throws IOException{
		//1. 获取通道
		SocketChannel sChannel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 9898));
		
		FileChannel inChannel = FileChannel.open(Paths.get("1.jpg"), StandardOpenOption.READ);
		
		//2. 分配指定大小的缓冲区
		ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
		
		//3. 读取本地文件,并发送到服务端
		while(inChannel.read(buf) != -1){
			buf.flip();
			sChannel.write(buf);
			buf.clear();
		}
		
		//4. 关闭通道
		inChannel.close();
		sChannel.close();
	}
	
	//服务端
	@Test
	public void server() throws IOException{
		//1. 获取通道
		ServerSocketChannel ssChannel = ServerSocketChannel.open();
		
		FileChannel outChannel = FileChannel.open(Paths.get("2.jpg"), StandardOpenOption.WRITE, StandardOpenOption.CREATE);
		
		//2. 绑定连接
		ssChannel.bind(new InetSocketAddress(9898));
		
		//3. 获取客户端连接的通道
		SocketChannel sChannel = ssChannel.accept();
		
		//4. 分配指定大小的缓冲区
		ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
		
		//5. 接收客户端的数据,并保存到本地
		while(sChannel.read(buf) != -1){
			buf.flip();
			outChannel.write(buf);
			buf.clear();
		}
		
		//6. 关闭通道
		sChannel.close();
		outChannel.close();
		ssChannel.close();
		
	}
	
}

public class TestBlockingNIO2 {
	
	//客户端
	@Test
	public void client() throws IOException{
		SocketChannel sChannel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 9898));
		
		FileChannel inChannel = FileChannel.open(Paths.get("1.jpg"), StandardOpenOption.READ);
		
		ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
		
		while(inChannel.read(buf) != -1){
			buf.flip();
			sChannel.write(buf);
			buf.clear();
		}
		
		sChannel.shutdownOutput();   //通知服务器发送完毕
		
		//接收服务端的反馈
		int len = 0;
		while((len = sChannel.read(buf)) != -1){
			buf.flip();
			System.out.println(new String(buf.array(), 0, len));
			buf.clear();
		}
		
		inChannel.close();
		sChannel.close();
	}
	
	//服务端
	@Test
	public void server() throws IOException{
		ServerSocketChannel ssChannel = ServerSocketChannel.open();
		
		FileChannel outChannel = FileChannel.open(Paths.get("2.jpg"), StandardOpenOption.WRITE, StandardOpenOption.CREATE);
		
		ssChannel.bind(new InetSocketAddress(9898));
		
		SocketChannel sChannel = ssChannel.accept();
		
		ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
		
		while(sChannel.read(buf) != -1){
			buf.flip();
			outChannel.write(buf);
			buf.clear();
		}
		
		//发送反馈给客户端
		buf.put("服务端接收数据成功".getBytes());
		buf.flip();
		sChannel.write(buf);
		
		sChannel.close();
		outChannel.close();
		ssChannel.close();
	}

}


4、非阻塞通道示例 ----选择器(多路复用IO模型)

主要是将 通道 和 selector·选择器 进行绑定,基于IO的多路复用模型,使用一个或多进行轮询注册通道,根据状态返回值进行操作

/*
 * 一、使用 NIO 完成网络通信的三个核心:
 * 
 * 1. 通道(Channel):负责连接
 * 		
 * 	   java.nio.channels.Channel 接口:
 * 			|--SelectableChannel
 * 				|--SocketChannel
 * 				|--ServerSocketChannel
 * 				|--DatagramChannel
 * 
 * 				|--Pipe.SinkChannel
 * 				|--Pipe.SourceChannel
 * 
 * 2. 缓冲区(Buffer):负责数据的存取
 * 
 * 3. 选择器(Selector):是 SelectableChannel 的多路复用器。用于监控 SelectableChannel 的 IO 状况
 * 
 */
public class TestNonBlockingNIO {
	
	//客户端
	@Test
	public void client() throws IOException{
		//1. 获取通道
		SocketChannel sChannel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 9898));
		
		//2. 切换非阻塞模式
		sChannel.configureBlocking(false);
		
		//3. 分配指定大小的缓冲区
		ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
		
		//4. 发送数据给服务端
		Scanner scan = new Scanner(System.in);
		
		while(scan.hasNext()){
			String str = scan.next();
			buf.put((new Date().toString() + "\n" + str).getBytes());
			buf.flip();
			sChannel.write(buf);
			buf.clear();
		}
		
		//5. 关闭通道
		sChannel.close();
	}

	//服务端
	@Test
	public void server() throws IOException{
		//1. 获取通道
		ServerSocketChannel ssChannel = ServerSocketChannel.open();
		
		//2. 切换非阻塞模式
		ssChannel.configureBlocking(false);
		
		//3. 绑定连接
		ssChannel.bind(new InetSocketAddress(9898));
		
		//4. 获取选择器
		Selector selector = Selector.open();
		
		//5. 将通道注册到选择器上, 并且指定“监听接收事件”
		ssChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
		
		//6. 轮询式的获取选择器上已经“准备就绪”的事件
		while(selector.select() > 0){
			
			//7. 获取当前选择器中所有注册的“选择键(已就绪的监听事件)”
			Iterator it = selector.selectedKeys().iterator();
			
			while(it.hasNext()){
				//8. 获取准备“就绪”的是事件
				SelectionKey sk = it.next();
				
				//9. 判断具体是什么事件准备就绪
				if(sk.isAcceptable()){
					//10. 若“接收就绪”,获取客户端连接
					SocketChannel sChannel = ssChannel.accept();
					
					//11. 切换非阻塞模式
					sChannel.configureBlocking(false);
					
					//12. 将该通道注册到选择器上
					sChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
				}else if(sk.isReadable()){
					//13. 获取当前选择器上“读就绪”状态的通道
					SocketChannel sChannel = (SocketChannel) sk.channel();
					
					//14. 读取数据
					ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
					
					int len = 0;
					while((len = sChannel.read(buf)) > 0 ){
						buf.flip();
						System.out.println(new String(buf.array(), 0, len));
						buf.clear();
					}
				}
				
				//15. 取消选择键 SelectionKey
				it.remove();
			}
		}
	}
}


 

public class TestNonBlockingNIO2 {
	
	@Test
	public void send() throws IOException{
		DatagramChannel dc = DatagramChannel.open();
		
		dc.configureBlocking(false);
		
		ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
		
		Scanner scan = new Scanner(System.in);
		
		while(scan.hasNext()){
			String str = scan.next();
			buf.put((new Date().toString() + ":\n" + str).getBytes());
			buf.flip();
			dc.send(buf, new InetSocketAddress("127.0.0.1", 9898));
			buf.clear();
		}
		
		dc.close();
	}
	
	@Test
	public void receive() throws IOException{
		DatagramChannel dc = DatagramChannel.open();
		
		dc.configureBlocking(false);
		
		dc.bind(new InetSocketAddress(9898));
		
		Selector selector = Selector.open();
		
		dc.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
		
		while(selector.select() > 0){
			Iterator it = selector.selectedKeys().iterator();
			
			while(it.hasNext()){
				SelectionKey sk = it.next();
				
				if(sk.isReadable()){
					ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
					
					dc.receive(buf);
					buf.flip();
					System.out.println(new String(buf.array(), 0, buf.limit()));
					buf.clear();
				}
			}
			
			it.remove();
		}
	}

}

 

 

public class ServerConnect
{
    private static final int BUF_SIZE=1024;
    private static final int PORT = 8080;
    private static final int TIMEOUT = 3000;

    public static void main(String[] args)
    {
        selector();
    }
    
	public static void selector() {
        Selector selector = null;
        ServerSocketChannel ssc = null;
        try{
            selector = Selector.open();
            ssc= ServerSocketChannel.open();
            ssc.socket().bind(new InetSocketAddress(PORT));
            ssc.configureBlocking(false);
            ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

            while(true){
                if(selector.select(TIMEOUT) == 0){
                    System.out.println("==");
                    continue;
                }
                Iterator iter = selector.selectedKeys().iterator();
                while(iter.hasNext()){
                    SelectionKey key = iter.next();
                    if(key.isAcceptable()){
                        handleAccept(key);
                    }
                    if(key.isReadable()){
                        handleRead(key);
                    }
                    if(key.isWritable() && key.isValid()){
                        handleWrite(key);
                    }
                    if(key.isConnectable()){
                        System.out.println("isConnectable = true");
                    }
                    iter.remove();
                }
            }

        }catch(IOException e){
            e.printStackTrace();
        }finally{
            try{
                if(selector!=null){
                    selector.close();
                }
                if(ssc!=null){
                    ssc.close();
                }
            }catch(IOException e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
	
    public static void handleAccept(SelectionKey key) throws IOException{
        ServerSocketChannel ssChannel = (ServerSocketChannel)key.channel();
        SocketChannel sc = ssChannel.accept();
        sc.configureBlocking(false);
        sc.register(key.selector(), SelectionKey.OP_READ,ByteBuffer.allocateDirect(BUF_SIZE));
    }

    public static void handleRead(SelectionKey key) throws IOException{
        SocketChannel sc = (SocketChannel)key.channel();
        ByteBuffer buf = (ByteBuffer)key.attachment();
        long bytesRead = sc.read(buf);
        while(bytesRead>0){
            buf.flip();
            while(buf.hasRemaining()){
                System.out.print((char)buf.get());
            }
            System.out.println();
            buf.clear();
            bytesRead = sc.read(buf);
        }
        if(bytesRead == -1){
            sc.close();
        }
    }

    public static void handleWrite(SelectionKey key) throws IOException{
        ByteBuffer buf = (ByteBuffer)key.attachment();
        buf.flip();
        SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel();
        while(buf.hasRemaining()){
            sc.write(buf);
        }
        buf.compact();
    }
}

 

5、管道(Pipe)

Java NIO 管道是2个线程之间的单向数据连接。Pipe有一个source通道和一个sink通道。数据会被写到sink通道,从source通道读取。

 

public class TestPipe {

	@Test
	public void test1() throws IOException{
		//1. 获取管道
		Pipe pipe = Pipe.open();
		
		//2. 将缓冲区中的数据写入管道
		ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
		
		Pipe.SinkChannel sinkChannel = pipe.sink();
		buf.put("通过单向管道发送数据".getBytes());
		buf.flip();
		sinkChannel.write(buf);
		
		//3. 读取缓冲区中的数据
		Pipe.SourceChannel sourceChannel = pipe.source();
		buf.flip();
		int len = sourceChannel.read(buf);
		System.out.println(new String(buf.array(), 0, len));
		
		sourceChannel.close();
		sinkChannel.close();
	}
	
}

 

 public static void method1(){
        Pipe pipe = null;
        ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(2);
        try{
            pipe = Pipe.open();
            final Pipe pipeTemp = pipe;

            exec.submit(new Callable(){
                @Override
                public Object call() throws Exception
                {
                    Pipe.SinkChannel sinkChannel = pipeTemp.sink();//向通道中写数据
                    while(true){
                        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                        String newData = "Pipe Test At Time "+System.currentTimeMillis();
                        ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
                        buf.clear();
                        buf.put(newData.getBytes());
                        buf.flip();

                        while(buf.hasRemaining()){
                            System.out.println(buf);
                            sinkChannel.write(buf);
                        }
                    }
                }
            });

            exec.submit(new Callable(){
                @Override
                public Object call() throws Exception
                {
                    Pipe.SourceChannel sourceChannel = pipeTemp.source();//向通道中读数据
                    while(true){
                        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
                        ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
                        buf.clear();
                        int bytesRead = sourceChannel.read(buf);
                        System.out.println("bytesRead="+bytesRead);
                        while(bytesRead >0 ){
                            buf.flip();
                            byte b[] = new byte[bytesRead];
                            int i=0;
                            while(buf.hasRemaining()){
                                b[i]=buf.get();
                                System.out.printf("%X",b[i]);
                                i++;
                            }
                            String s = new String(b);
                            System.out.println("=================||"+s);
                            bytesRead = sourceChannel.read(buf);
                        }
                    }
                }
            });
        }catch(IOException e){
            e.printStackTrace();
        }finally{
            exec.shutdown();
        }
    } 
  
6、Path、Paths、Files 类

public class TestNIO_2 {
	
	
	//自动资源管理:自动关闭实现 AutoCloseable 接口的资源
	@Test
	public void test8(){
		try(FileChannel inChannel = FileChannel.open(Paths.get("1.jpg"), StandardOpenOption.READ);
				FileChannel outChannel = FileChannel.open(Paths.get("2.jpg"), StandardOpenOption.WRITE, StandardOpenOption.CREATE)){
			
			ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
			inChannel.read(buf);
			
		}catch(IOException e){
			
		}
	}
	
	/*
		Files常用方法:用于操作内容
			SeekableByteChannel newByteChannel(Path path, OpenOption…how) : 获取与指定文件的连接,how 指定打开方式。
			DirectoryStream newDirectoryStream(Path path) : 打开 path 指定的目录
			InputStream newInputStream(Path path, OpenOption…how):获取 InputStream 对象
			OutputStream newOutputStream(Path path, OpenOption…how) : 获取 OutputStream 对象
	 */
	@Test
	public void test7() throws IOException{
		SeekableByteChannel newByteChannel = Files.newByteChannel(Paths.get("1.jpg"), StandardOpenOption.READ);
		
		DirectoryStream newDirectoryStream = Files.newDirectoryStream(Paths.get("e:/"));
		
		for (Path path : newDirectoryStream) {
			System.out.println(path);
		}
	}
	
	/*
		Files常用方法:用于判断
			boolean exists(Path path, LinkOption … opts) : 判断文件是否存在
			boolean isDirectory(Path path, LinkOption … opts) : 判断是否是目录
			boolean isExecutable(Path path) : 判断是否是可执行文件
			boolean isHidden(Path path) : 判断是否是隐藏文件
			boolean isReadable(Path path) : 判断文件是否可读
			boolean isWritable(Path path) : 判断文件是否可写
			boolean notExists(Path path, LinkOption … opts) : 判断文件是否不存在
			public static  A readAttributes(Path path,Class type,LinkOption... options) : 获取与 path 指定的文件相关联的属性。
	 */
	@Test
	public void test6() throws IOException{
		Path path = Paths.get("e:/nio/hello7.txt");
//		System.out.println(Files.exists(path, LinkOption.NOFOLLOW_LINKS));
		
		BasicFileAttributes readAttributes = Files.readAttributes(path, BasicFileAttributes.class, LinkOption.NOFOLLOW_LINKS);
		System.out.println(readAttributes.creationTime());
		System.out.println(readAttributes.lastModifiedTime());
		
		DosFileAttributeView fileAttributeView = Files.getFileAttributeView(path, DosFileAttributeView.class, LinkOption.NOFOLLOW_LINKS);
		
		fileAttributeView.setHidden(false);
	}
	
	/*
		Files常用方法:
			Path copy(Path src, Path dest, CopyOption … how) : 文件的复制
			Path createDirectory(Path path, FileAttribute … attr) : 创建一个目录
			Path createFile(Path path, FileAttribute … arr) : 创建一个文件
			void delete(Path path) : 删除一个文件
			Path move(Path src, Path dest, CopyOption…how) : 将 src 移动到 dest 位置
			long size(Path path) : 返回 path 指定文件的大小
	 */
	@Test
	public void test5() throws IOException{
		Path path1 = Paths.get("e:/nio/hello2.txt");
		Path path2 = Paths.get("e:/nio/hello7.txt");
		
		System.out.println(Files.size(path2));
		
//		Files.move(path1, path2, StandardCopyOption.ATOMIC_MOVE);
	}
	
	@Test
	public void test4() throws IOException{
		Path dir = Paths.get("e:/nio/nio2");
//		Files.createDirectory(dir);
		
		Path file = Paths.get("e:/nio/nio2/hello3.txt");
//		Files.createFile(file);
		
		Files.deleteIfExists(file);
	}
	
	@Test
	public void test3() throws IOException{
		Path path1 = Paths.get("e:/nio/hello.txt");
		Path path2 = Paths.get("e:/nio/hello2.txt");
		
		Files.copy(path1, path2, StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING);
	}
	
	/*
		Paths 提供的 get() 方法用来获取 Path 对象:
			Path get(String first, String … more) : 用于将多个字符串串连成路径。
		Path 常用方法:
			boolean endsWith(String path) : 判断是否以 path 路径结束
			boolean startsWith(String path) : 判断是否以 path 路径开始
			boolean isAbsolute() : 判断是否是绝对路径
			Path getFileName() : 返回与调用 Path 对象关联的文件名
			Path getName(int idx) : 返回的指定索引位置 idx 的路径名称
			int getNameCount() : 返回Path 根目录后面元素的数量
			Path getParent() :返回Path对象包含整个路径,不包含 Path 对象指定的文件路径
			Path getRoot() :返回调用 Path 对象的根路径
			Path resolve(Path p) :将相对路径解析为绝对路径
			Path toAbsolutePath() : 作为绝对路径返回调用 Path 对象
			String toString() : 返回调用 Path 对象的字符串表示形式
	 */
	@Test
	public void test2(){
		Path path = Paths.get("e:/nio/hello.txt");
		
		System.out.println(path.getParent());
		System.out.println(path.getRoot());
		
//		Path newPath = path.resolve("e:/hello.txt");
//		System.out.println(newPath);
		
		Path path2 = Paths.get("1.jpg");
		Path newPath = path2.toAbsolutePath();
		System.out.println(newPath);
		
		System.out.println(path.toString());
	}
	
	@Test
	public void test1(){
		Path path = Paths.get("e:/", "nio/hello.txt");
		
		System.out.println(path.endsWith("hello.txt"));
		System.out.println(path.startsWith("e:/"));
		
		System.out.println(path.isAbsolute());
		System.out.println(path.getFileName());
		
		for (int i = 0; i < path.getNameCount(); i++) {
			System.out.println(path.getName(i));
		}
	}
}






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