分散读取 / 聚集写入

• 分散读取

允许从单个通道中读取数据，并将数据分散到多个缓冲区中。对于复杂的数据结构时，可以将不同类型的数据直接读入不同的缓冲区，然后分别处理不同的缓冲区。类似这种场景分散读取非常有用.

常见的例子消息体中包含header 和 body，我们可以使用分散读取，然后对header,body 单独处理。

ByteBuffer header = ByteBuffer.allocate(128);
ByteBuffer body   = ByteBuffer.allocate(1024);

ByteBuffer[] bufferArray = { header, body };
channel.read(bufferArray);

• 聚集写入

聚集写入是将多个缓冲区的数据写入到一个通道中。这些缓冲区中的数据会按照顺序依次被写入通道。聚集写入将分散准备的数据整合后统一输出，对于构建复杂消息或者按照特定协议格式发送数据很有帮助，可以减少数据整合的复杂性。

我们可以整合 header , body ，整合后写入channel

ByteBuffer header = ByteBuffer.allocate(128);
ByteBuffer body   = ByteBuffer.allocate(1024);

//write data into channel

ByteBuffer[] bufferArray = { header, body };

channel.write(bufferArray);

Channel 转换

如果需要在两个通道之间传输数据，并且其中一个通道是文件（FileChannel），传统方式是伪代码如下，数据需要在两个通道之间复制， NIO FileChannel 提供了transferTo()和transferFrom()方法是用于两个通道之间高效数据传输的重要操作

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
buffer = sourceFileChannel.read(buffer);
targetChannel.write(buffer);

使用transferTo()

FileChannel in = FileChannel.open(Paths.get("source.txt"));
FileChannel out = FileChannel.open(Paths.get("destination.txt"), StandardOpenOption.CREATE, StandardOpenOption.WRITE));
long transferred = in.transferTo(0, in.size(), out);


        

transferFrom()

    FileChannel in = FileChannel.open(Paths.get("source.txt"));
    FileChannel out = FileChannel.open(Paths.get("destination.txt"), StandardOpenOption.CREATE, StandardOpenOption.WRITE);
 long transferred = out.transferFrom(in, 0, in.size());

Pipe

Pipe 的主要组成部分

• Pipe.SinkChannel: 用于向管道写入数据。

• Pipe.SourceChannel: 用于从管道读取数据。

Java NIO中的Pipe提供了一种在同一个JVM内的不同线程之间进行高效数据传输的方式。这它允许数据在一个线程中写入并在另一个线程中读取。Pipe提供了一种简单的方式来实现生产者-消费者模式。

Pipe pipe = Pipe.open();

        // 获取 SinkChannel 和 SourceChannel
        final Pipe.SinkChannel sinkChannel = pipe.sink();
        final Pipe.SourceChannel sourceChannel = pipe.source();

        // 创建写入线程
        Thread writerThread = new Thread(() -> {           
        // 省略一些逻辑
        sinkChannel.write(buffer);
        });

        // 创建读取线程
        Thread readerThread = new Thread(() -> {
                // 省略其他逻辑
                int bytesRead = sourceChannel.read(buffer);         
        });


         writerThread.start();

     
        writerThread.join();

        // 启动读取线程
        readerThread.start();