Examen NIO de Java

Après le java IO, revue de NIO! !!

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

Qu'est-ce que NIO

En termes simples, il s'agit d'une amélioration par rapport aux E / S existantes.

Mauvais points d'E / S existantes

1. https://docs.oracle.com/javase/jp/8/docs/api/java/io/InputStream.html#read-- "Cette method est bloquée jusqu'à ce que les données d'entrée puissent être lues, que la fin du flux soit détectée ou qu'une exception soit déclenchée."

2. Inefficace Puisque l'unité de traitement est byte, char, elle n'est pas efficace. Même si vous utilisez un flux de niveau élevé (tel que PrintStream), l'unité de traitement de base ne change pas.

API principale de NIO

• Channel
• C'est comme un tuyau qui relie une source de données et une application.
• Buffer
• Quelque chose comme un conteneur pour Channle to IO.
• L'essence est un tableau.

Buffer Buffer est une classe abstraite, et il existe des sous-classes correspondant à des types de base autres que booléens.

Éléments importants dans Buffer

Les quatre facteurs ci-dessus satisfont ce qui suit 0 <= mark <= position <= limit <= capacity

Sous-classe régulière de Buffer

• ByteBuffer
  • MappedByteBuffer
• CharBuffer
• ShortBuffer
• IntBuffer
• LongBuffer
• FolatBuffer
• DoubleBuffer

1. ByteBuffer est défini / obtenu
2. ByteBuffer est mis / get

Méthode régulière de Buffer

Échantillon CharBuffer

• CharBuffer toString () est return toString (position (), limit ());

Méthode de sortie

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());
}

produire

CharBuffer buffer = CharBuffer.allocate(8);
System.out.println("-----Après génération-----");
showProperty(buffer);

production ----- Après la génération ----- 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.La fin du tampon est 8
2.Position de départ IO(position)vaut 0
3. toString()Est la position~Puisqu'il s'agit d'une limite, 8 nuls


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

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

 ----- Après avoir mis -----
capacity : 8
limit : 8
position : 3
toString() :      

1. put()Je l'ai fait trois fois, donc le posiont+3
2. toString()Est la position~Puisqu'il s'agit d'une limite, 5 nuls

flip()

buffer.flip();
 System.out.println ("----- après le retournement -----");
showProperty(buffer);

 ----- Après retournement -----
capacity : 8
limit : 3
position : 0
toString() : abc

1.Premier INDEX qui ne peut pas être IO(limit)Est 3 2.Le premier INDEX qui peut être IO(position)La position de départ est 0 3. toString()Est la position~Parce que c'est une limiteabc

get()

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

 ----- Après avoir -----
capacity : 8
limit : 3
position : 2
toString() : c

1. get()Puisqu'il est deux fois, la position est+2、cPointer vers
2. 3. toString()Est la position~Parce que c'est une limitec

clear()

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

 ----- Après effacement -----
capacity : 8
limit : 8
position : 0
toString() : abc     
get(2) : c

1.Puisqu'il revient à la position initiale, la position=0, limit,capacity=8 2.Non montré ici, mais marquez=-1 3. clear()Il suffit de retourner la position__Parce qu'il ne vide pas le tampon__、 clear()Obtenez même après(2)alorscが取得alorsきる

###prime ByterBuffer a allocateDirect()Il existe une méthode pour obtenir une instance avec. L'efficacité IO est élevée, mais le coût de production est élevé, il n'est donc pas adapté à une utilisation jetable.

Channel

Contact direct(Disque dur, réseau, etc.)C'est un tuyau qui se connecte à, et tous les IO__Grâce au tampon__Faire.

###Implémentation partielle de 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

*traitement de la carte * getChannel() ->Instanciation FileChannel * 0, f.length() -> 0~Obtenez 15 octets * buffer position : 0 -> flip()Terminé * channel position -?Ne pas maintenir la position de lecture dans le fichier

• write
  • out.write -> position ~Limite d'écriture
  • buffer position : 15 ->La position a été déplacée par le montant inscrit
  • channel position : 15 ->Index des fichiers la prochaine fois= 15(16e octet)Écrire à partir de

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 ("---- channel # 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 ("---- channel # 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());
}

 ---- numéro de canal lu 1ère fois ----
buffer capacity : 8
buffer limit : 8
buffer position : 8
channel position : 8
hasRead : 8
 ---- numéro de canal lu 2ème fois ----
buffer capacity : 8
buffer limit : 8
buffer position : 7
channel position : 15
hasRead : 7

*lire 1ère fois * buffer position : 8 ->8 octets lus * channel position : 8 ->Vient ensuite l'index des fichiers= 8(9e octet)Lire de *lire la 2ème fois * buffer position : 7 ->7 octets lus * channel position : 15 ->Vient ensuite l'index des fichiers= 15(9e octet)Lire de

• flip()Sinon, obtenez()Je ne peux pas m'en servir

Charset

java utilise Unicode par défaut, mais des caractères déformés peuvent se produire lors de la lecture d'autres codes de caractères. Charset est fourni pour la conversion d'octet et de caractère.

###Obtenir le jeu de caractères pris en charge par java

Charset.availableCharsets()

 // Liste des jeux de caractères
Charset.availableCharsets().entrySet().forEach(System.out::println);

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

partie

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

ByteBuffer to CharBuffer

Lire le fichier SJIS

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)Est écrit en SJIS

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

    // unicode
 Chaîne 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());
}

Ou

C'est aussi dans String! !!

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

###Un point peu clair utf-8(1byte ~ 6byte)Lorsque le nombre d'octets diffère selon le caractère, tel que Que dois-je faire avec la taille du tampon? ?? ??

UTF-8 fiches

 ab ai

ab = 2byte Ai= 3byte + 3byte

ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(6)Si défini sur ab ah + 1er octetVa dans le tampon et décodeab ah�devenir.

Que dois-je faire dans ce cas? ?? ??

1. ~~Utilisez le multiple commun du jeu de caractères.~~ ~~「1,2,3,4,5,Puisqu'il est "6", utilisez un multiple de 60 octets comme taille du tampon.~~

2.Déterminez les caractères déformés, placez-les au début du tampon, ajustez la position et lisez. ⇒ map()Ne bloque pas la lecture et la position du fichier! ~~Dois-je spécifier une taille qui ne déforme pas? ??~~

La solution est ci-dessous.

CodingErrorAction.IGNORE

Échantillon IGNORER

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) {
 // Préparation IO
        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());
}

production

 ab ah

jeA été ignoré

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) {
 // Préparation IO
        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());
}

production

 ab Aoo

je1er octet ⇒ je2e octet ⇒ je3e octet ⇒

CodingErrorAction.REPORT

IGNORE,REPLACE détruit les données d'origine !!

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);

 // Production
            System.out.print(charBuffer.toString());
            byteBuffer.clear();
        } catch (MalformedInputException ex) {
 // Position d'occurrence d'erreur et position finale
            int errorIndexStart = byteBuffer.position();
            int errorIndexEnd = byteBuffer.limit();

 // Sortie en position normale
            byteBuffer.flip();
            CharBuffer charBuffer = decoder
                .decode(byteBuffer);
            System.out.print(charBuffer.toString());

 // Déplace le début à la fin de la position d'erreur au début du tampon
            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.Lorsqu'une erreur se produit, première sortie en position normale. 2.Passer de la position d'occurrence d'erreur à la fin du tampon 3.La lecture suivante est après la longueur de l'erreur, pas à partir de 0 4. utf-8 est de 1 à 6 octets, donc allouez au moins(6)As-tu besoin?

Est-ce vraiment le meilleur? ??

FileLock

Représente un verrou sur un fichier

lock()Et essayez de verrouiller()La différence de

lock()Bloque les filetages jusqu'à l'acquisition du verrouillage. tryLock renvoie null si le verrou ne peut pas être acquis.

lock()

échantillon de verrouillage

try (FileChannel fileChannel = new FileOutputStream("file-lock-out.txt").getChannel();) {
    FileLock lock = fileChannel.lock();
 System.out.println ("verrou a été obtenu");
 System.out.println ("Gardez le verrou pendant 60 secondes");
    Thread.sleep(60 * 1000);
    lock.release();
} catch (IOException | InterruptedException ex) {
    System.out.println("1" + ex.getMessage());
}

Lorsque ce qui précède est exécuté deux fois avec différents jvm

sortie de jvm1

 J'ai pu obtenir la serrure
 Gardez le verrou pendant 60 secondes

Il n'y a pas de sortie car la sortie de jvm2 attend.

tryLock()

tryLock()échantillon

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

sortie jvm1

 J'ai pu obtenir tryLock

sortie jvm2

lock is null

###Autre 1.Puisque le verrou appartient à jvm, vous ne pouvez pas verrouiller le même fichier avec le même jvm. 2.Sur certaines plates-formes, le verrou est libéré lorsque le FileChannel est fermé. Il n'est donc pas bon d'ouvrir plusieurs FileChannels pour les fichiers verrouillés. 3.Sur certaines plates-formes, les verrous de fichiers sont recommandés et non obligatoires. ⇒ Vous pouvez lire et écrire sans verrou.

#Vient ensuite NIO.2 https://qiita.com/liguofeng29/items/3d0ba350a1547630727b