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05. Java NIO Scatter / Gather

逝去的回忆
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发布于 2016/11/21 15:12
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Java NIO发布时内置了对scatter / gather的支持。scatter / gather是通过通道读写数据的两个概念。

Scattering read指的是从通道读取的操作能把数据写入多个buffer,也就是sctters代表了数据从一个channel到多个buffer的过程。

gathering write则正好相反,表示的是从多个buffer把数据写入到一个channel中。

Scatter/gather在有些场景下会非常有用,比如需要处理多份分开传输的数据。举例来说,假设一个消息包含了header和body,我们可能会把header和body保存在不同独立buffer中,这种分开处理header与body的做法会使开发更简明。

Scattering Reads

"scattering read"是把数据从单个Channel写入到多个buffer,下面是示意图:

scatter.png

Java NIO: Scattering Read

用代码来表示的话如下:

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

ByteBuffer[] bufferArray = { header, body };

channel.read(bufferArray);

观察代码可以发现,我们把多个buffer写在了一个数组中,然后把数组传递给channel.read()方法。read()方法内部会负责把数据按顺序写进传入的buffer数组内。一个buffer写满后,接着写到下一个buffer中。

实际上,scattering read内部必须写满一个buffer后才会向后移动到下一个buffer,因此这并不适合消息大小会动态改变的部分,也就是说,如果你有一个header和body,并且header有一个固定的大小(比如128字节),这种情形下可以正常工作。

Gathering Writes

"gathering write"把多个buffer的数据写入到同一个channel中,下面是示意图:

gather.png

Java NIO: Gathering Write

用代码表示的话如下:

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

//write data into buffers

ByteBuffer[] bufferArray = { header, body };

channel.write(bufferArray);

类似的传入一个buffer数组给write,内部机会按顺序将数组内的内容写进channel,这里需要注意,写入的时候针对的是buffer中position到limit之间的数据。也就是如果buffer的容量是128字节,但它只包含了58字节数据,那么写入的时候只有58字节会真正写入。因此gathering write是可以适用于可变大小的message的,这和scattering reads不同。

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