Lesen Sie nach dem Java IO einen Bericht über NIO! !!

IO : https://qiita.com/liguofeng29/items/e08dc21b16c0057f601e

Was ist NIO?

Einfach ausgedrückt ist dies eine Verbesserung gegenüber vorhandenen E / A.

Schlechte Punkte bestehender E / A.

https://docs.oracle.com/javase/jp/8/docs/api/java/io/InputStream.html#read-- "Diese Methode wird blockiert, bis die Eingabedaten gelesen werden können, das Ende des Streams erkannt wird oder eine Ausnahme ausgelöst wird."
Ineffizient Da die Verarbeitungseinheit Byte, char ist, ist sie nicht effizient. Selbst wenn Sie einen Stream auf hoher Ebene verwenden (z. B. PrintStream), ändert sich die Basisverarbeitungseinheit nicht.

NIOs Kern-API

Channel
Es ist wie eine Pipe, die eine Datenquelle und eine App verbindet.
Buffer
So etwas wie ein Container für Channle to IO.
Die Essenz ist ein Array.

Buffer Buffer ist eine abstrakte Klasse, und es gibt Unterklassen, die anderen Grundtypen als Boolean entsprechen.

Wichtige Elemente im Puffer

Elementname	Erläuterung
capacity	Repräsentiert die Größe des Puffers
limit	Puffer__Der erste INDEX, der nicht IO sein kann__
position	Puffer__Der erste INDEX, der IO sein kann__
mark	Die Position, die die Position zurückgibt, wenn Sie im Puffer markieren und zurücksetzen

Die obigen vier Faktoren erfüllen die folgenden Anforderungen 0 <= mark <= position <= limit <= capacity

Regelmäßige Unterklasse von Buffer

ByteBuffer
- MappedByteBuffer
CharBuffer
ShortBuffer
IntBuffer
LongBuffer
FolatBuffer
DoubleBuffer

ByteBuffer ist gesetzt / get
ByteBuffer wird gesetzt / abgerufen

Die reguläre Methode von Buffer

Methode	Erläuterung	Implementierung von CharBuffer
Buffer flip()	Bereiten Sie die Ausgabe vor	limit = position positon = 0 mark = -1
int capacity()	Rückgabe der Pufferkapazität	return capacity
int limit()	Rückgabe des Pufferlimits	return limit
int position()	Pufferposition zurückgegeben	return position
int remaining()	Anzahl der Elemente zwischen Position und Grenze	return limit - position
boolean hasRemaining()	Gibt es ein Element zwischen Position und Grenze?	return position < limit
Buffer position(int newPostion)	Position setzen	Abkürzung
Buffer mark()	An der aktuellen Position markieren	mark = position return this
Buffer reset()	Position zur Markierung zurückbringen	int m = mark if (m < 0) throw new InvalidMarkException() position = m return this
Buffer rewind()	Bewegen Sie die Position zurück zum oberen Rand des Puffers und brechen Sie die Markierung ab	position = 0 mark = -1 return this
Buffer clear()	Puffer Zurück zum Ausgangszustand	position = 0 limit = capacity mark = -1 return this

CharBuffer-Beispiel

CharBuffer toString () ist return toString (position (), limit ());

`Ausgabemethode`


private static void showProperty(CharBuffer buffer) {
    System.out.println("capacity : " + buffer.capacity());
    System.out.println("limit : " + buffer.limit());
    System.out.println("position : " + buffer.position());
    System.out.println("toString() : " + buffer.toString());
}

`Generieren`


CharBuffer buffer = CharBuffer.allocate(8);
System.out.println("-----Nach der Generation-----");
showProperty(buffer);

Ausgabe ----- Nach der Generation ----- capacity : 8 limit : 8 position : 0 toString() :

![Buffer-allocate.png](https://qiita-image-store.s3.amazonaws.com/0/104977/2497625d-f231-645a-d64d-19076d0ed910.png)
1.Das Ende des Puffers ist 8
2.IO Startposition(position)ist 0
3. toString()Ist die Position~Da es sich um ein Limit handelt, 8 Nullen


#### **`put()`**
```java

buffer.put('a');
buffer.put('b');
buffer.put('c');
 System.out.println ("----- After put -----");
showProperty(buffer);

 ----- Nach dem Put -----
capacity : 8
limit : 8
position : 3
toString() :

put()Ich habe es dreimal gemacht, also die Position+3
toString()Ist die Position~Da es sich um ein Limit handelt, 5 Nullen

`flip()`


buffer.flip();
 System.out.println ("----- nach dem Umdrehen -----");
showProperty(buffer);

 ----- Nach dem Umdrehen -----
capacity : 8
limit : 3
position : 0
toString() : abc

1.Erster INDEX, der nicht IO sein kann(limit)Ist 3 2.Der erste INDEX, der IO sein kann(position)Startposition ist 0 3. toString()Ist die Position~Weil es eine Grenze istabc

`get()`


buffer.get();
buffer.get();
System.out.println("-----get-----");
showProperty(buffer);

 ----- Nach get -----
capacity : 8
limit : 3
position : 2
toString() : c

get()Da es zweimal ist, ist die Position+2、cZeigen auf
1. toString()Ist die Position~Weil es eine Grenze istc

`clear()`


buffer.clear();
 System.out.println ("----- nach Löschen -----");
showProperty(buffer);
System.out.println("get(2) : " + buffer.get(2));

 ----- Nach dem Löschen -----
capacity : 8
limit : 8
position : 0
toString() : abc     
get(2) : c

1.Da es zur Ausgangsposition zurückkehrt, Position=0, limit,capacity=8 2.Hier nicht gezeigt, aber markieren=-1 3. clear()Geben Sie einfach die Position zurück__Weil es den Puffer nicht löscht__、 clear()Holen Sie sich auch nach(2)damitcが取得damitきる

###Bonus ByterBuffer hat allocateDirect()Es gibt eine Methode, mit der eine Instanz abgerufen werden kann. Die E / A-Effizienz ist hoch, aber die Produktionskosten sind hoch, sodass sie nicht für den Einweggebrauch geeignet sind.

Channel

Direkten Kontakt(Festplatte, Netz usw.)Es ist eine Pipe, die mit und allen E / A verbunden ist__Durch Puffer__Machen.

IO-Methode	Erläuterung
Channel#map	Stellen Sie den Bereich der Start- und Endpositionen in Buffer Position lesen(Channel.position)Nicht aufnehmen
Channel#read	Puffer vom Kanal einfügen Notieren Sie die Leseposition
Channel#write	Kanal aus Puffer einfügen Notieren Sie die Schreibposition

###Teilweise Implementierung von Channel

FileChannel
Pipe.SinkChannel, Pipe.SourceChannle
ServerSocketChannel
SelectableChannel
DatagramChannel

FileChannel

map(), write()

`channel-in.txt(UTF-8)`


 ab12
 Ai

ab12 = 4byte Ai= 9byte \r\n = 2byte

`map(),write()`


try (
    FileChannel channelIn = new FileInputStream(f).getChannel();
    FileChannel channelOut = new FileOutputStream("./NIO/channel-out.txt").getChannel()) {

    // map()
    MappedByteBuffer mappedByteBuffer = channelIn.map(
        FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, f.length()
    );
    System.out.println("----channel#map----");
    System.out.println("buffer capacity : " + mappedByteBuffer.capacity());
    System.out.println("buffer limit : " + mappedByteBuffer.limit());
    System.out.println("buffer position : " + mappedByteBuffer.position());
    System.out.println("channel position : " + channelIn.position());

    // write
    channelOut.write(mappedByteBuffer);
    System.out.println("----channel#write----");
    System.out.println("buffer capacity : " + mappedByteBuffer.capacity());
    System.out.println("buffer limit : " + mappedByteBuffer.limit());
    System.out.println("buffer position : " + mappedByteBuffer.position());
    System.out.println("channel position : " + channelOut.position());
} catch (IOException ex) {
    System.out.println(ex.getMessage());
}

----channel#map----
buffer capacity : 15
buffer limit : 15
buffer position : 0
channel position : 0
----channel#write----
buffer capacity : 15
buffer limit : 15
buffer position : 15
channel position : 15

*Kartenverarbeitung * getChannel() ->FileChannel-Instanziierung * 0, f.length() -> 0~Holen Sie sich 15 Bytes * buffer position : 0 -> flip()Erledigt * channel position -?Halten Sie die Leseposition nicht in der Datei

write
- out.write -> position ~Schreiblimit
- buffer position : 15 ->Die Position wurde um den ausgeschriebenen Betrag verschoben
- channel position : 15 ->Nächstes Mal Dateiindex= 15(16. Byte)Schreiben Sie von

read()

File f = new File("./NIO/channel-in.txt");
try (
    FileChannel inChannel = new FileInputStream(f).getChannel()) {
    
    ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(8);
    int hasRead = 0;

 System.out.println ("---- Kanal # read 1st ----");
    hasRead = inChannel.read(byteBuffer);
    System.out.println("buffer capacity : " + byteBuffer.capacity());
    System.out.println("buffer limit : " + byteBuffer.limit());
    System.out.println("buffer position : " + byteBuffer.position());
    System.out.println("channel position : " + inChannel.position());
    System.out.println("hasRead : " + hasRead);

    byteBuffer.clear();

 System.out.println ("---- Kanal # read 2nd ----");
    hasRead = inChannel.read(byteBuffer);
    System.out.println("buffer capacity : " + byteBuffer.capacity());
    System.out.println("buffer limit : " + byteBuffer.limit());
    System.out.println("buffer position : " + byteBuffer.position());
    System.out.println("channel position : " + inChannel.position());
    System.out.println("hasRead : " + hasRead);
} catch (IOException ex) {
    System.out.println(ex.getMessage());
}

 ---- Kanal # 1. Mal gelesen ----
buffer capacity : 8
buffer limit : 8
buffer position : 8
channel position : 8
hasRead : 8
 ---- Kanal # 2. Mal gelesen ----
buffer capacity : 8
buffer limit : 8
buffer position : 7
channel position : 15
hasRead : 7

*1. Mal lesen * buffer position : 8 ->8 Bytes gelesen * channel position : 8 ->Als nächstes folgt der Dateiindex= 8(9. Byte)Lesen Sie aus *2. Mal lesen * buffer position : 7 ->7 Bytes gelesen * channel position : 15 ->Als nächstes folgt der Dateiindex= 15(9. Byte)Lesen Sie aus

flip()Ansonsten bekommen()Ich kann es nicht benutzen

Charset

Java verwendet standardmäßig Unicode, aber beim Lesen anderer Zeichencodes können verstümmelte Zeichen auftreten. Der Zeichensatz dient zum Konvertieren von Byte und Zeichen.

IO-Methode	Erläuterung
CharBuffer Charset#decode(ByteBuffer buf)	ByteBuffer to CharBuffer
ByteBuffer Charset#encode(CharBuffer buf)	CharBuffer to ByteBuffer
ByteBuffer Charset#encode(String str)	String to ByteBuffer

###Zeichensatz wird von Java unterstützt

`Charset.availableCharsets()`


 // Zeichensatzliste
Charset.availableCharsets().entrySet().forEach(System.out::println);

// defalut
System.out.println("default charset : " + Charset.defaultCharset());　// UTF-8

`Teil`


 ・ ・ ・ Abkürzung
Shift_JIS=Shift_JIS
UTF-16=UTF-16
UTF-32=UTF-32
UTF-8=UTF-8
 ・ ・ ・ Abkürzung

ByteBuffer to CharBuffer

`SJIS-Datei lesen`


File f = new File("./NIO/file-sjis-in.txt");
try (
    FileChannel inChannel = new FileInputStream(f).getChannel()) {

    // FileChannel to ByteBuffer
    ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(6);
    inChannel.read(byteBuffer);
    byteBuffer.flip();

    // Shift_JIS
    Charset sjis = Charset.forName("Shift_JIS");

    // decode buff with SJIS
    CharBuffer charBuffer = sjis.decode(byteBuffer);
    System.out.println("str : " + charBuffer.toString());
} catch (IOException ex) {
    System.out.println(ex.getMessage());
}

String to ByteBuffer

`String(unicode)Ist in SJIS geschrieben`


try (
    FileChannel outChannel = new FileOutputStream("./NIO/file-sjis-out.txt").getChannel()) {

    // unicode
 String str = "123 Ai" + System.lineSeparator () + "SHIFT-JIS";
    // Shift_JIS
    Charset sjis = Charset.forName("Shift_JIS");
    // encode buff with SJIS
    ByteBuffer byteBuffer = sjis.encode(str);
    // write to file
    outChannel.write(byteBuffer);
} catch (IOException ex) {
    System.out.println(ex.getMessage());
}

Oder

`Es ist auch in String! !!`


new String(byte[] xx, "Shift_JIS");

###Ein unklarer Punkt utf-8(1byte ~ 6byte)Wenn die Anzahl der Bytes je nach Zeichen unterschiedlich ist, z Was soll ich mit der Puffergröße machen? ?? ??

`UTF-8 Dateien`


 ab ai

ab = 2byte Ai= 3byte + 3byte

ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(6)Wenn eingestellt auf ab ah + 1. ByteGeht in den Puffer und dekodiertab ah�werden.

Was soll ich in diesem Fall tun? ?? ??

~~Verwenden Sie das gemeinsame Vielfache des Zeichensatzes.~~ ~~「1,2,3,4,5,Da es "6" ist, verwenden Sie ein Vielfaches von 60 Bytes als Puffergröße.~~

2.Bestimmen Sie verstümmelte Zeichen, setzen Sie sie an den Anfang von Buffer, passen Sie die Position an und lesen Sie. ⇒ map()Blocklesen & Dateiposition nicht beibehalten! ~~Muss ich eine Größe angeben, die nicht verstümmelt? ??~~

Die Lösung ist unten.

Steuerung	Erläuterung
onMalformedInput	Unzulässiger Eingabefehler
onUnmappableCharacter	Nicht zugeordneter Zeichenfehler

Art	Erläuterung
CodingErrorAction.IGNORE	Fehlerzeichen ignorieren
CodingErrorAction.REPLACE	Fehler beim Ersetzen von Zeichen
CodingErrorAction.REPORT	Fehlermeldung

CodingErrorAction.IGNORE

`IGNORE Probe`


File f = new File("./a/file-utf8-in.txt");
try (
    FileChannel inChannel = new FileInputStream(f).getChannel()) {
    ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(6);
    while (inChannel.read(byteBuffer) > -1) {
 // IO-Vorbereitung
        byteBuffer.flip();

        Charset utf8 = Charset.forName("UTF-8");
        CharsetDecoder decoder = utf8.newDecoder();

        CharBuffer charBuffer2 = decoder
            .onMalformedInput(CodingErrorAction.IGNORE)
            .decode(byteBuffer);
        System.out.print(charBuffer2.toString());
        byteBuffer.clear();
    }
} catch (IOException ex) {
    System.out.println(ex.getMessage());
}

`Ausgabe`


 ab ah

ichWurde ignoriert

CodingErrorAction.IGNORE

`IGNORE`


File f = new File("./a/file-utf8-in.txt");
try (
    FileChannel inChannel = new FileInputStream(f).getChannel()) {
    ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(6);
    while (inChannel.read(byteBuffer) > -1) {
 // IO-Vorbereitung
        byteBuffer.flip();
        Charset utf8 = Charset.forName("UTF-8");
        CharsetDecoder decoder = utf8.newDecoder();
        CharBuffer charBuffer2 = decoder
 .onMalformedInput (CodingErrorAction.REPLACE) .replaceWith ("O")
            .decode(byteBuffer);
        System.out.print(charBuffer2.toString());
        byteBuffer.clear();
    }
} catch (IOException ex) {
    System.out.println(ex.getMessage());
}

`Ausgabe`


 ab Aoo

ich1. Byte ⇒ ich2. Byte ⇒ ich3. Byte ⇒

CodingErrorAction.REPORT

IGNORE,REPLACE zerstört die Originaldaten !!

`REPORT`


File f = new File("./a/file-utf8-in.txt");
try (
    FileChannel inChannel = new FileInputStream(f).getChannel()) {
    ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(6);
    while (inChannel.read(byteBuffer) > -1) {
        byteBuffer.flip();
        Charset utf8 = Charset.forName("UTF-8");
        CharsetDecoder decoder = utf8.newDecoder();
        try {
            CharBuffer charBuffer = decoder
                .onMalformedInput(CodingErrorAction.REPORT)
                .decode(byteBuffer);

 // Ausgabe
            System.out.print(charBuffer.toString());
            byteBuffer.clear();
        } catch (MalformedInputException ex) {
 // Fehlerauftrittsposition und Endposition
            int errorIndexStart = byteBuffer.position();
            int errorIndexEnd = byteBuffer.limit();

 // Ausgabe in normale Position
            byteBuffer.flip();
            CharBuffer charBuffer = decoder
                .decode(byteBuffer);
            System.out.print(charBuffer.toString());

 // Verschiebe den Anfang bis zum Ende der Fehlerposition an den Anfang des Puffers
            byteBuffer.clear();
            for (int i = errorIndexStart; i < errorIndexEnd; i++) {
                byteBuffer.put(byteBuffer.get(i));
            }
        }
    }
} catch (IOException ex) {
    System.out.println(ex.getMessage());
}

 ab ai

1.Wenn ein Fehler auftritt, wird zuerst an die normale Position ausgegeben. 2.Bewegen Sie sich von der Position des Auftretens des Fehlers zum Ende des Puffers 3.Der nächste Lesevorgang erfolgt nach der Fehlerlänge, nicht ab 0 4. utf-8 ist 1 bis 6 Bytes, also ordnen Sie mindestens zu(6)Brauchst du?

Ist das wirklich das Beste? ??

FileLock

Stellt eine Sperre für eine Datei dar

FileChannel-Sperrmethode	Erläuterung
FileChannel#lock()	lock(0L, Long.MAX_VALUE, false)
FileChannel#lock(long position, long size, boolean shared)	Sperrbereich, gemeinsame Sperre, exklusive Sperre können angegeben werden
FileChannel#tryLock()	tryLock(0L, Long.MAX_VALUE, false)
FileChannel#tryLock(long position, long size, boolean shared)	Sperrbereich, gemeinsame Sperre, exklusive Sperre können angegeben werden

lock()Und tryLock()Der Unterschied von

lock()Blockiert Threads bis zur Sperrenerfassung. tryLock gibt null zurück, wenn die Sperre nicht erreicht werden kann.

lock()

`Probe sperren`


try (FileChannel fileChannel = new FileOutputStream("file-lock-out.txt").getChannel();) {
    FileLock lock = fileChannel.lock();
 System.out.println ("Sperre wurde erhalten");
 System.out.println ("Sperre 60 Sekunden lang halten");
    Thread.sleep(60 * 1000);
    lock.release();
} catch (IOException | InterruptedException ex) {
    System.out.println("1" + ex.getMessage());
}

Wenn das oben genannte zweimal mit verschiedenen jvm ausgeführt wird

`Ausgabe von jvm1`


 Ich konnte das Schloss bekommen
 Halten Sie die Sperre für 60 Sekunden

Es erfolgt keine Ausgabe, da die Ausgabe von jvm2 wartet.

tryLock()

`tryLock()Stichprobe`


try (FileChannel fileChannel = new FileOutputStream("file-lock-out.txt").getChannel();) {
    FileLock lock = fileChannel.tryLock();
    if (lock != null) {
 System.out.println ("tryLock wurde erworben");
        Thread.sleep(60 * 1000);
        lock.release();
    } else {
        System.out.println("lock is null");
    }
} catch (IOException | InterruptedException ex) {
    System.out.println(ex.getMessage());
}

`jvm1 Ausgabe`


 Ich konnte tryLock bekommen

`jvm2 Ausgabe`


lock is null

###Andere 1.Da die Sperre jvm gehört, können Sie nicht dieselbe Datei mit derselben jvm sperren. 2.Auf einigen Plattformen wird die Sperre aufgehoben, wenn der FileChannel geschlossen wird. Es ist also nicht gut, mehrere FileChannels für gesperrte Dateien zu öffnen. 3.Auf einigen Plattformen werden Dateisperren empfohlen und sind nicht obligatorisch. ⇒ Sie können ohne Sperre lesen und schreiben.

#Als nächstes kommt NIO.2 https://qiita.com/liguofeng29/items/3d0ba350a1547630727b

NIO Bewertung von Java

Was ist NIO?

Schlechte Punkte bestehender E / A.

NIOs Kern-API

Wichtige Elemente im Puffer

Regelmäßige Unterklasse von Buffer

Die reguläre Methode von Buffer

CharBuffer-Beispiel

Ausgabemethode

Generieren

flip()

get()

clear()

Channel

FileChannel

map(), write()

channel-in.txt(UTF-8)

map(),write()

read()

Charset

Charset.availableCharsets()

Teil

ByteBuffer to CharBuffer

SJIS-Datei lesen

String to ByteBuffer

String(unicode)Ist in SJIS geschrieben

Es ist auch in String! !!

UTF-8 Dateien

CodingErrorAction.IGNORE

IGNORE Probe

Ausgabe

CodingErrorAction.IGNORE

IGNORE

Ausgabe

CodingErrorAction.REPORT

REPORT

FileLock

lock()Und tryLock()Der Unterschied von

lock()

Probe sperren

Ausgabe von jvm1

tryLock()

tryLock()Stichprobe

jvm1 Ausgabe

jvm2 Ausgabe

`Ausgabemethode`

`Generieren`

`flip()`

`get()`

`clear()`

`channel-in.txt(UTF-8)`

`map(),write()`

`Charset.availableCharsets()`

`Teil`

`SJIS-Datei lesen`

`String(unicode)Ist in SJIS geschrieben`

`Es ist auch in String! !!`

`UTF-8 Dateien`

`IGNORE Probe`

`Ausgabe`

`IGNORE`

`Ausgabe`

`REPORT`

`Probe sperren`

`Ausgabe von jvm1`

`tryLock()Stichprobe`

`jvm1 Ausgabe`

`jvm2 Ausgabe`