1. Язык Java
java.nio

2. Введение
 Java.nio
◦ j2se 1.4 (Merlin)
 IO не обеспечивал достаточный уровень
производительности при работе с
большими объемами данных
 IO не предоставлял следующие
возможности при работе с файлами
◦ Блокировка файлов
◦ Неблокирующий ввод/вывод
◦ Отображение в память

3. Buffers
 Буфер – контейнер для данных
фиксированного размера
 Для каждого из примитивных типов
существуют свои буферы
◦ CharBuffer, IntBuffer, DoubleBuffer,
ShortBuffer, LongBuffer, FloatBuffer,
ByteBuffer (MappedByteBuffer)
 Все классы буферов позволяют
проводить конвертацию из байтовых
массивов и обратно
 Буферы связаны с каналами

4. Атрибуты буфера
 Емкость (Capacity)
◦ Максимальное количество
элементов, которое может содержать буфер.
Задается на этапе создания буфера. Не
изменяется.
 Предел (Limit)
◦ Количество доступных элементов в буфере.
 Позиция (Position)
◦ Позиция элемента, который может быть
считан или записан.
 Метка (Mark)
◦ Сохраненная позиция, на которую можно
вернуться

5. abstract class Buffer
 public final int capacity( )
 public final int position( )
 public final Buffer position (int newPosition)
 public final int limit( )
 public final Buffer limit (int newLimit)
 public final Buffer mark( )
 public final Buffer reset( )
 public final Buffer clear( )
 public final Buffer flip( )
 public final Buffer rewind( )
 public final int remaining( )
 public final boolean hasRemaining( )
 public abstract boolean isReadOnly( );

6. Доступ к содержимому буфера
 public abstract class ByteBuffer
extends Buffer implements
Comparable
{
public abstract byte get( );
public abstract byte get (int index);
public abstract ByteBuffer put (byte b);
public abstract ByteBuffer put (int
index, byte b);
}

7. Работа с буфером
 buffer.put(0,
(byte)‘H').put((byte)‘e').put((byte)’l’).put((byte)’l’).p
ut((byte)’o’);
 Изменение буфера
◦ buffer.limit(buffer.position( )).position(0);
◦ buffer.flip( );
 Использование данных в буфере
◦ for (int i = 0; buffer.hasRemaining( ), i++) {
byteArray [i] = buffer.get( );
}
◦ int count = buffer.remaining( );
for (int i = 0; i < count, i++) {
byteArray [i] = buffer.get( );
}

8. Работа с массивами данных
 public abstract class CharBuffer
extends Buffer implements CharSequence,
Comparable
{
◦ public CharBuffer get (char [] dst)
◦ public CharBuffer get (char [] dst, int offset, int length)
◦ public final CharBuffer put (char[] src)
◦ public CharBuffer put (char [] src, int offset, int length)
◦ public CharBuffer put (CharBuffer src)
◦ public final CharBuffer put (String src)
◦ public CharBuffer put (String src, int start, int end)
 }

9. Пример использования
 CharBuffer
cb=CharBuffer.allocate(20);
cb.append("Hello, world");
cb.put("!!!!");
cb.flip();
char[] c=new char[16];
cb.get(c);
System.out.println(Arrays.toString(c));

10. Создание буферов
 public abstract class CharBuffer
extends Buffer implements
CharSequence, Comparable{
◦ public static CharBuffer allocate (int capacity)
◦ public static CharBuffer wrap (char [] array)
◦ public static CharBuffer wrap (char [] array,
int offset, int length)
◦ public final boolean hasArray( )
◦ public final char [] array( )
◦ public final int arrayOffset( )
 }

11. Создание копий буферов
 public abstract class CharBuffer
extends Buffer implements
CharSequence, Comparable{
◦ public abstract CharBuffer duplicate( );
◦ public abstract CharBuffer
asReadOnlyBuffer( );
◦ public abstract CharBuffer slice( );
 }

12. ByteBuffer
 Лежит в основе всех буферов
 Преобразование из ByteBuffer
◦ public abstract class ByteBuffer
extends Buffer implements Comparable{
 public abstract CharBuffer asCharBuffer( );
 public abstract ShortBuffer asShortBuffer( );
 public abstract IntBuffer asIntBuffer( );
 public abstract LongBuffer asLongBuffer( );
 public abstract FloatBuffer asFloatBuffer( );
 public abstract DoubleBuffer asDoubleBuffer( );
◦ }
 Перед преобразованием необходимо установить
порядок байт
 public final ByteOrder order( )
 public final ByteBuffer order (ByteOrder bo)

13. Класс ByteOrder
 Служит для определения порядка
следования байт
 public final class ByteOrder{
◦ public static final ByteOrder BIG_ENDIAN
◦ public static final ByteOrder
LITTLE_ENDIAN
◦ public static ByteOrder nativeOrder( )
◦ public String toString( )
 }

14. Методы для представления в
виде разного типа данных
 public abstract class ByteBuffer extends Buffer
implements Comparable{
◦ public abstract char getChar( );
◦ public abstract char getChar (int index);
◦ public abstract short getShort( );
◦ public abstract short getShort (int index);
◦ public abstract int getInt( );
◦ public abstract int getInt (int index);
◦ public abstract long getLong( );
◦ public abstract long getLong (int index);
◦ public abstract float getFloat( );
◦ public abstract float getFloat (int index);
◦ public abstract double getDouble( );

15. Методы для представления в
виде разного типа данных
◦ public abstract double getDouble (int index);
◦ public abstract ByteBuffer putChar (char value);
◦ public abstract ByteBuffer putChar (int index, char value);
◦ public abstract ByteBuffer putShort (short value);
◦ public abstract ByteBuffer putShort (int index, short value);
◦ public abstract ByteBuffer putInt (int value);
◦ public abstract ByteBuffer putInt (int index, int value);
◦ public abstract ByteBuffer putLong (long value);
◦ public abstract ByteBuffer putLong (int index, long value);
◦ public abstract ByteBuffer putFloat (float value);
◦ public abstract ByteBuffer putFloat (int index, float value);
◦ public abstract ByteBuffer putDouble (double value);
◦ public abstract ByteBuffer putDouble (int index, double
value);
 }

16. Язык Java
java.nio.channels
КАНАЛЫ

17. Интерфейс channel
public interface Channel
{
◦ public boolean isOpen( );
◦ public void close( ) throws IOException;
 }

18. Открытие канала
 SocketChannel
◦ SocketChannel sc = SocketChannel.open( );
◦ sc.connect (new InetSocketAddress ("somehost",
someport));
 ServerSocketChannel
◦ ServerSocketChannel ssc =
ServerSocketChannel.open( );
◦ ssc.socket( ).bind (new InetSocketAddress
(somelocalport));
 DatagramChannel
◦ DatagramChannel dc = DatagramChannel.open( );
 FileChannel
◦ RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile
("somefile", "r");
◦ FileChannel fc = raf.getChannel( );

19. Связь каналов с потоками
 FileInputStream
◦ ByteChannel – двунаправленный
◦ Позволяет производить только чтение
 FileOutputStream
◦ ByteChannel – двунаправленный
◦ Позволяет проводить только чтение
 RandomAccessFile
◦ ByteChannel – двунаправленный
◦ Позволяет проводить чтение и запись

20. Одновременная работа с
несколькими буферами
 ScatteringByteChannel
◦ public interface ScatteringByteChannel
extends ReadableByteChannel{
 public long read (ByteBuffer [] dsts) throws
IOException;
 public long read (ByteBuffer [] dsts, int offset,
int length) throws IOException;
◦}

21. Одновременная работа с
несколькими буферами
 GatheringByteChannel
◦ public interface GatheringByteChannel
extends WritableByteChannel{
 public long write(ByteBuffer[] srcs) throws
IOException;
 public long write(ByteBuffer[] srcs, int offset, int
length) throws IOException;
◦}

22. Пример работы с FileChannel
 FileOutputStream fo=null;
 FileChannel inChannel=null;
 FileChannel outChannel=null;
 FileInputStream fi=null;
 try{
 try{
 fi=new FileInputStream(args[0]);
 inChannel=fi.getChannel();
 fo=new FileOutputStream(args[1]);
 outChannel=fo.getChannel();
 ByteBuffer
bb=ByteBuffer.allocate(1024);

23. Пример работы с FileChannel
(продолжение)
 int i=0;
while((i=inChannel.read(bb))!=0) {
bb.flip();
outChannel.write(bb);
}
inChannel.position(0);
inChannel.read(bb);
bb.flip();
ByteBuffer bb3=ByteBuffer.allocate(10);
bb3.put(0,(byte)'-').put((byte)'-').put((byte)'-
').put((byte)'-').put((byte)'-').put((byte)'-
').put((byte)'-').flip();
ByteBuffer bb1=bb.duplicate();
ByteBuffer bb2=bb.duplicate();
outChannel.write(new
ByteBuffer[]{bb3,bb,bb1,bb2});

24. Пример работы с FileChannel
(продолжение)
 }finally{
if(inChannel!=null)
inChannel.close();
if(outChannel!=null)
outChannel.close();
if(fo!=null)
fo.close();
if(fi!=null)
fi.close();
}
}catch(Exception e){
System.out.println(e);
}

25. FileChannel
ОТОБРАЖЕНИЕ ФАЙЛА В
ПАМЯТЬ

26. Методы для отображения файла
в память
 public abstract MappedByteBuffer
map(MapMode mode, long
position, long size)
 public static class MapMode
◦ public static final MapMode READ_ONLY
◦ public static final MapMode
READ_WRITE
◦ public static final MapMode PRIVATE

27. Пример использования
MappedByteBuffer
(MapMode.READ_WRITE)
 RandomAccessFile fi=null;
FileChannel fc=null;
MappedByteBuffer mbb=null;
try{
try{
fi=new
RandomAccessFile(args[0],"rw");
fc=fi.getChannel();
mbb=fc.map(FileChannel.MapMode.REA
D_WRITE, 2, fc.size());
mbb.order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN);
CharBuffer cb=mbb.asCharBuffer();
cb.position(0);
cb.put('h').put('e').put('l').put('l').put('o');

28. Пример использования
MappedByteBuffer
 }finally{
if(fc!=null)
fc.close();
if(fi!=null)
fi.close();
}
}catch(Exception e){
System.out.println(e);
}

29. Пример использования
MappedByteBuffer
(MapMode.PRIVATE)
 RandomAccessFile fi=null;
FileChannel fc=null;
MappedByteBuffer mbb=null;
try{
try{
fi=new RandomAccessFile(args[0],"rw");
fc=fi.getChannel();
mbb=fc.map(FileChannel.MapMode.PRIVAT
E, 2, fc.size());
mbb.order(ByteOrder.LITTLE_ENDIAN);
CharBuffer cb=mbb.asCharBuffer();
cb.position(0);
cb.put('1').put('1').put('1').put('1').put('1');

30. Пример использования
MappedByteBuffer
(MapMode.PRIVATE)
 cb.position(0);
System.out.println(cb.toString());
}finally{
if(fc!=null)
fc.close();
if(fi!=null)
fi.close();
}
}catch(Exception e)
{
System.out.println(e);
}

31. Вопросы
e-mail: a.bovanenko@gmail.com
КОНЕЦ