NIO中的Buffer、Channel、Charset、Files

水深无声 2022-12-02 15:17 100阅读 0赞

### 目录 ###

*   *   *  Buffer 缓冲
         *  Channel 管道
         *  Charset 编码、解码
         *  Files 操作文件的工具类

### Buffer 缓冲 ###

缓冲，用于批量读写数据。

Buffer是抽象类，最常用的实现类是ByteBuffer、CharBuffer。

使用流程

//创建指定容量的Buffer
    CharBuffer charBuffer = CharBuffer.allocate(10);
    
    //往Buufer中放数据
    charBuffer.put("ABCD");
    
    //调整指针，准备好数据
    charBuffer.flip();
    
    //从Buffer中取数据。此处是去当前位置上的数据，操作后指针自动后移
    char c = charBuffer.get();
    
    //Buffer中的数据使用完后清空Buffer，以备下次使用此Buffer
    charBuffer.clear();

allocate() 创建的是普通Buffer，ByteBuffer提供了 allocateDirect() 可创建直接Buffer，直接Buffer读取数据效率高，但创建成本也高，适合用于创建要长期使用的Buffer，一般情况用普通Buffer即可。

### Channel 管道 ###

通道，可以将文件的部分或全部直接映射到Buffer中进行操作。

Channel是接口，常用的实现类如下

*  FileChannel  用于文件读写
 *  DatagramChannel  用于UDP通信
 *  ServerSocketChannel、SocketChannel  用于TCP通信

读写文件示例

//从流创建Channel
    FileChannel inChannel = new FileInputStream("D:/1.txt").getChannel();
    //如果输出文件不存在，会自动创建
    FileChannel outChannel = new FileOutputStream("D:/2.txt").getChannel();
    
    //创建Buffer
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(4096);
    
    //读写数据，没数据可读时返回-1
    while (inChannel.read(buffer) != -1) { 
        //做好数据使用准备
        buffer.flip();
        //写到输出的channel中
        outChannel.write(buffer);
    }
    
    //关闭channel
    inChannel.close();
    outChannel.close();

虽然使用了channel、buffer，但和BIO的缓冲流一样，本质都是使用数组作为缓冲区，利用缓冲提高读写速度。

使用通道映射读写文件示例

FileChannel inChannel=new FileInputStream("D:/1.txt").getChannel();
    FileChannel outChannel=new FileOutputStream("D:/2.txt").getChannel();
    
    //创建inChannel的通道映射的Buffer，后2个参数指定映射范围
    MappedByteBuffer buffer=inChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY,0,inChannel.size());
    
    //把Buffer中的内容写到输出流的Channel中
    outChannel.write(buffer);
    
    inChannel.close();
    outChannel.close();

通道映射效率极高，如果要读取的文件很大，可以逐段映射，减少内存占用。

### Charset 编码、解码 ###

编码：字符 -> 字节  
解码：字节 -> 字符

//创建Charset对象，指定编码、解码使用的字符集
    Charset charset=Charset.forName("UTF-8");
    
    //创建编码器
    CharsetEncoder encoder=charset.newEncoder();
    //使用编码器进行编码，字符序列=>字节序列，参数是CharBuffer类型
    ByteBuffer byteBuffer=encoder.encode(charBuffer);
    
    //创建解码器
    CharsetDecoder decoder=charset.newDecoder();
    //使用解码器进行解码，字节序列=>字符序列，参数是ByteBuffer类型
    CharBuffer charBuffer=decoder.decode(byteBuffer);

可以不使用编码器、解码器

Charset charset=Charset.forName("UTF-8");
    
    //编码，参数可以是String
    ByteBuffer byteBuffer=charset.encode(str);
    ByteBuffer byteBuffer=charset.encode(charBuffer);
    
    //解码
    CharBuffer charBuffer=charset.decode(byteBuffer);

### Files 操作文件的工具类 ###

常用方法如下

size()    //获取文件大小
    isDirectory()   //是否是文件夹
    exists()   //是否存在
    
    
    createFile()  //创建文件，如果已存在同名文件，会报错
    createDirectory()  //创建文件夹，如果已存在同名文件夹，会报错
    
    
    delete()  //删除文件|目录。只能删除文件、空目录，如果要删除的目录不是空的，会报错
    
    
    copy()   //复制文件
    move()   //剪切文件
    //操作的都是文件。
    //如果只定义了原路径、目标路径，如果存在同名的目标文件，会报错；
    //如果指定了第三个参数为StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING，存在同名目标文件时，会替换
    
    
    readAllLines()  //读取文本文件中的所有行，返回List<String>
    readString()  //读取文本文件中的所有文本
    readAllBytes()  //读取所有内容，返回byte[]
    
    
    write()  //写入一个byte[]
    writeString()  //写入一个CharSequence
    //可指定写入方式：StandardOpenOption.APPEND 追加，StandardOpenOption.WRITE 覆盖