JAVA NIO总结（三）—分散聚集、文件锁定、字符集
6、分散和聚集
概述
分散/聚集 I/O 是使用多个而不是单个缓冲区来保存数据的读写方法。
一个分散的读取就像一个常规通道读取，只不过它是将数据读到一个缓冲区数组中而不是读到单个缓冲区中。同样地，一个聚集写入是向缓冲区数组而不是向单个缓冲区写入数据。分散/聚集 I/O 对于将数据流划分为单独的部分很有用，这有助于实现复杂的数据格式。
分散/聚集IO
通道可以有选择地实现两个新的接口： ScatteringByteChannel 和 GatheringByteChannel。一个 ScatteringByteChannel 是一个具有两个附加读方法的通道：
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long read( ByteBuffer[] dsts ); -
long read( ByteBuffer[] dsts, int offset, int length );
这些 long read() 方法很像标准的 read 方法，只不过它们不是取单个缓冲区而是取一个缓冲区数组。
在 分散读取 中，通道依次填充每个缓冲区。填满一个缓冲区后，它就开始填充下一个。在某种意义上，缓冲区数组就像一个大缓冲区。
聚集写入 类似于分散读取，只不过是用来写入。它也有接受缓冲区数组的方法：
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long write( ByteBuffer[] srcs ); -
long write( ByteBuffer[] srcs, int offset, int length );
聚集写对于把一组单独的缓冲区中组成单个数据流很有用。为了与上面的消息例子保持一致，您可以使用聚集写入来自动将网络消息的各个部分组装为单个数据流，以便跨越网络传输消息。
从例子程序 UseScatterGather.java 中可以看到分散读取和聚集写入的实际应用。
分散/聚集的应用
分散/聚集 I/O 对于将数据划分为几个部分很有用。例如，您可能在编写一个使用消息对象的网络应用程序，每一个消息被划分为固定长度的头部和固定长度的正文。您可以创建一个刚好可以容纳头部的缓冲区和另一个刚好可以容难正文的缓冲区。当您将它们放入一个数组中并使用分散读取来向它们读入消息时，头部和正文将整齐地划分到这两个缓冲区中。
我们从缓冲区所得到的方便性对于缓冲区数组同样有效。因为每一个缓冲区都跟踪自己还可以接受多少数据，所以分散读取会自动找到有空间接受数据的第一个缓冲区。在这个缓冲区填满后，它就会移动到下一个缓冲区。
7、文件锁定
概述
文件锁定初看起来可能让人迷惑。它 似乎 指的是防止程序或者用户访问特定文件。事实上，文件锁就像常规的 Java 对象锁 ― 它们是 劝告式的（advisory） 锁。它们不阻止任何形式的数据访问，相反，它们通过锁的共享和获取赖允许系统的不同部分相互协调。
您可以锁定整个文件或者文件的一部分。如果您获取一个排它锁，那么其他人就不能获得同一个文件或者文件的一部分上的锁。如果您获得一个共享锁，那么其他人可以获得同一个文件或者文件一部分上的共享锁，但是不能获得排它锁。文件锁定并不总是出于保护数据的目的。例如，您可能临时锁定一个文件以保证特定的写操作成为原子的，而不会有其他程序的干扰。
大多数操作系统提供了文件系统锁，但是它们并不都是采用同样的方式。有些实现提供了共享锁，而另一些仅提供了排它锁。事实上，有些实现使得文件的锁定部分不可访问，尽管大多数实现不是这样的。
在本节中，您将学习如何在 NIO 中执行简单的文件锁过程，我们还将探讨一些保证被锁定的文件尽可能可移植的方法。
锁定文件
要获取文件的一部分上的锁，您要调用一个打开的 FileChannel 上的 lock() 方法。注意，如果要获取一个排它锁，您必须以写方式打开文件。
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile( "usefilelocks.txt", "rw" );
FileChannel fc = raf.getChannel();
FileLock lock = fc.lock( start, end, false );
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在拥有锁之后，您可以执行需要的任何敏感操作，然后再释放锁：
lock.release();
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在释放锁后，尝试获得锁的其他任何程序都有机会获得它。
本小节的例子程序 UseFileLocks.java 必须与它自己并行运行。这个程序获取一个文件上的锁，持有三秒钟，然后释放它。如果同时运行这个程序的多个实例，您会看到每个实例依次获得锁。如果两个程序分别获取同一个文件不同位置的锁，则不会阻塞。比如第一个程序获取文件范围为0-20的锁，而第二个程序获取21-40的锁，则会正常执行。
文件锁定和可移植性
文件锁定可能是一个复杂的操作，特别是考虑到不同的操作系统是以不同的方式实现锁这一事实。下面的指导原则将帮助您尽可能保持代码的可移植性：
- 只使用排它锁。
- 将所有的锁视为劝告式的（advisory）。
8、字符集
概述
根据 Sun 的文档，一个 Charset 是“十六位 Unicode 字符序列与字节序列之间的一个命名的映射”。实际上，一个 Charset 允许您以尽可能最具可移植性的方式读写字符序列。
Java 语言被定义为基于 Unicode。然而在实际上，许多人编写代码时都假设一个字符在磁盘上或者在网络流中用一个字节表示。这种假设在许多情况下成立，但是并不是在所有情况下都成立，而且随着计算机变得对 Unicode 越来越友好，这个假设就日益变得不能成立了。
在本节中，我们将看一下如何使用 Charsets 以适合现代文本格式的方式处理文本数据。这里将使用的示例程序相当简单，不过，它触及了使用 Charset 的所有关键方面：为给定的字符编码创建 Charset，以及使用该 Charset 解码和编码文本数据。
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编码/解码
要读和写文本，我们要分别使用 CharsetDecoder 和 CharsetEncoder。将它们称为 编码器 和 解码器 是有道理的。一个 字符 不再表示一个特定的位模式，而是表示字符系统中的一个实体。因此，由某个实际的位模式表示的字符必须以某种特定的 编码 来表示。
CharsetDecoder 用于将逐位表示的一串字符转换为具体的 char 值。同样，一个 CharsetEncoder 用于将字符转换回位。
在下一个小节中，我们将考察一个使用这些对象来读写数据的程序。
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处理文本的正确方式
现在我们将分析这个例子程序 UseCharsets.java。这个程序非常简单 ― 它从一个文件中读取一些文本，并将该文本写入另一个文件。但是它把该数据当作文本数据，并使用 CharBuffer 来将该数句读入一个 CharsetDecoder 中。同样，它使用 CharsetEncoder 来写回该数据。
我们将假设字符以 ISO-8859-1(Latin1) 字符集（这是 ASCII 的标准扩展）的形式储存在磁盘上。尽管我们必须为使用 Unicode 做好准备，但是也必须认识到不同的文件是以不同的格式储存的，而 ASCII 无疑是非常普遍的一种格式。事实上，每种 Java 实现都要求对以下字符编码提供完全的支持：
- US-ASCII
- ISO-8859-1
- UTF-8
- UTF-16BE
- UTF-16LE
- UTF-16
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示例程序
在打开相应的文件、将输入数据读入名为 inputData 的 ByteBuffer 之后，我们的程序必须创建 ISO-8859-1 (Latin1) 字符集的一个实例：
Charset latin1 = Charset.forName( "ISO-8859-1" );
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然后，创建一个解码器（用于读取）和一个编码器 （用于写入）：
CharsetDecoder decoder = latin1.newDecoder();
CharsetEncoder encoder = latin1.newEncoder();
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为了将字节数据解码为一组字符，我们把 ByteBuffer 传递给 CharsetDecoder，结果得到一个 CharBuffer：
CharBuffer cb = decoder.decode( inputData );
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如果想要处理字符，我们可以在程序的此处进行。但是我们只想无改变地将它写回，所以没有什么要做的。
要写回数据，我们必须使用 CharsetEncoder 将它转换回字节：
ByteBuffer outputData = encoder.encode( cb );
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在转换完成之后，我们就可以将数据写到文件中了。