From 59021ee33e02a081f26483cf696c8a07eb04c651 Mon Sep 17 00:00:00 2001 From: CyC2018 <1029579233@qq.com> Date: Thu, 22 Mar 2018 23:25:08 +0800 Subject: [PATCH] auto commit --- notes/Java IO.md | 68 +++++++++++++++++++++--------------------------- 1 file changed, 29 insertions(+), 39 deletions(-) diff --git a/notes/Java IO.md b/notes/Java IO.md index 52593612..6e91761b 100644 --- a/notes/Java IO.md +++ b/notes/Java IO.md @@ -14,9 +14,9 @@ * [通道与缓冲区](#通道与缓冲区) * [缓冲区状态变量](#缓冲区状态变量) * [文件 NIO 实例](#文件-nio-实例) - * [阻塞与非阻塞](#阻塞与非阻塞) * [套接字 NIO 实例](#套接字-nio-实例) * [内存映射文件](#内存映射文件) + * [对比](#对比) * [八、参考资料](#八参考资料) @@ -158,7 +158,7 @@ I/O 与 NIO 最重要的区别是数据打包和传输的方式,I/O 以流的 一个面向块的 I/O 系统以块的形式处理数据,一次处理数据块。按块处理数据比按流处理数据要快得多。但是面向块的 I/O 缺少一些面向流的 I/O 所具有的优雅性和简单性。 -I/O 包和 NIO 已经很好地集成了,java.io.\* 已经以 NIO 为基础重新实现了,所以现在它可以利用 NIO 的一些特性。例如, java.io.\* 包中的一些类包含以块的形式读写数据的方法,这使得即使在面向流的系统中,处理速度也会更快。 +I/O 包和 NIO 已经很好地集成了,java.io.\* 已经以 NIO 为基础重新实现了,所以现在它可以利用 NIO 的一些特性。例如,java.io.\* 包中的一些类包含以块的形式读写数据的方法,这使得即使在面向流的系统中,处理速度也会更快。 ## 通道与缓冲区 @@ -197,39 +197,44 @@ I/O 包和 NIO 已经很好地集成了,java.io.\* 已经以 NIO 为基础重 - position:当前已经读写的字节数; - limit:还可以读写的字节数。 -状态变量的改变过程: +状态变量的改变过程举例: + +① 新建一个大小为 8 个字节的缓冲区,此时 position 为 0,而 limit = capacity = 9。capacity 变量不会改变,下面的讨论会忽略它。 -1. 新建一个大小为 8 个字节的缓冲区,此时 position 为 0,而 limit = capacity = 9。capacity 变量不会改变,下面的讨论会忽略它。

-2. 从输入通道中读取 3 个字节数据写入缓冲区中,此时 position 移动设为 3,limit 保持不变。 +② 从输入通道中读取 3 个字节数据写入缓冲区中,此时 position 移动设为 3,limit 保持不变。 +

-3. 以下图例为已经从输入通道读取了 5 个字节数据写入缓冲区中。在将缓冲区的数据写到输出通道之前,需要先调用 flip() 方法,这个方法将 limit 设置为当前 position,并将 position 设置为 0。 +③ 以下图例为已经从输入通道读取了 5 个字节数据写入缓冲区中。在将缓冲区的数据写到输出通道之前,需要先调用 flip() 方法,这个方法将 limit 设置为当前 position,并将 position 设置为 0。 +

-4. 从缓冲区中取 4 个字节到输出缓冲中,此时 position 设为 4。 +④ 从缓冲区中取 4 个字节到输出缓冲中,此时 position 设为 4。 +

-5. 最后需要调用 clear() 方法来清空缓冲区,此时 position 和 limit 都被设置为最初位置。 +⑤ 最后需要调用 clear() 方法来清空缓冲区,此时 position 和 limit 都被设置为最初位置。 +

## 文件 NIO 实例 -1\. 为要读取的文件创建 FileInputStream,之后通过 FileInputStream 获取输入 FileChannel; +① 为要读取的文件创建 FileInputStream,之后通过 FileInputStream 获取输入 FileChannel; ```java FileInputStream fin = new FileInputStream("readandshow.txt"); FileChannel fic = fin.getChannel(); ``` -2\. 创建一个容量为 1024 的 Buffer; +② 创建一个容量为 1024 的 Buffer; ```java ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024); ``` -3\. 将数据从输入 FileChannel 写入到 Buffer 中,如果没有数据的话, read() 方法会返回 -1; +③ 将数据从输入 FileChannel 写入到 Buffer 中,如果没有数据的话,read() 方法会返回 -1; ```java int r = fcin.read(buffer); @@ -238,53 +243,31 @@ if (r == -1) { } ``` -4\. 为要写入的文件创建 FileOutputStream,之后通过 FileOutputStream 获取输出 FileChannel +④ 为要写入的文件创建 FileOutputStream,之后通过 FileOutputStream 获取输出 FileChannel ```java FileOutputStream fout = new FileOutputStream("writesomebytes.txt"); FileChannel foc = fout.getChannel(); ``` -5\. 调用 flip() 切换读写 +⑤ 调用 flip() 切换读写 ```java buffer.flip(); ``` -6\. 把 Buffer 中的数据读取到输出 FileChannel 中 +⑥ 把 Buffer 中的数据读取到输出 FileChannel 中 ```java foc.write(buffer); ``` -7\. 最后调用 clear() 重置缓冲区 +⑦ 最后调用 clear() 重置缓冲区 ```java buffer.clear(); ``` -## 阻塞与非阻塞 - -应当注意,FileChannel 不能切换到非阻塞模式,套接字 Channel 可以。 - -### 1. 阻塞式 I/O - -阻塞式 I/O 在调用 InputStream.read() 方法时会一直等到数据到来时(或超时)才会返回,在调用 ServerSocket.accept() 方法时,也会一直阻塞到有客户端连接才会返回。 - -服务端都会为每个连接的客户端创建一个线程来处理读写请求,阻塞式的特点会造成服务器会创建大量线程,并且大部分线程处于阻塞的状态,因此对服务器的性能会有很大的影响。 - -

- -### 2. 非阻塞式 I/O - -由一个专门的线程来处理所有的 I/O 事件,并负责分发。 - -事件驱动机制:事件到的时候触发,而不是同步地监视事件。 - -线程通信:线程之间通过 wait()、notify() 等方式通信,保证每次上下文切换都是有意义的,减少无谓的线程切换。 - -

- ## 套接字 NIO 实例 ### 1. ServerSocketChannel @@ -394,16 +377,23 @@ it.remove(); 只有文件中实际读取或者写入的部分才会映射到内存中。 -现代操作系统一般根据需要将文件的部分映射为内存的部分,从而实现文件系统。Java 内存映射机制不过是在底层操作系统中可以采用这种机制时,提供了对该机制的访问。 +现代操作系统一般会根据需要将文件的部分映射为内存的部分,从而实现文件系统。Java 内存映射机制只不过是在底层操作系统中可以采用这种机制时,提供了对该机制的访问。 向内存映射文件写入可能是危险的,仅只是改变数组的单个元素这样的简单操作,就可能会直接修改磁盘上的文件。修改数据与将数据保存到磁盘是没有分开的。 -下面代码行将文件的前 1024 个字节映射到内存中,map() 方法返回一个 MappedByteBuffer,它是 ByteBuffer 的子类。因此,您可以像使用其他任何 ByteBuffer 一样使用新映射的缓冲区,操作系统会在需要时负责执行行映射。 +下面代码行将文件的前 1024 个字节映射到内存中,map() 方法返回一个 MappedByteBuffer,它是 ByteBuffer 的子类。因此,您可以像使用其他任何 ByteBuffer 一样使用新映射的缓冲区,操作系统会在需要时负责执行映射。 ```java MappedByteBuffer mbb = fc.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, 1024); ``` +## 对比 + +NIO 与普通 I/O 的区别主要有以下两点: + +- NIO 是非阻塞的。应当注意,FileChannel 不能切换到非阻塞模式,套接字 Channel 可以。 +- NIO 面向流,I/O 面向块。 + # 八、参考资料 - Eckel B, 埃克尔, 昊鹏, 等. Java 编程思想 [M]. 机械工业出版社, 2002.