Java的NIO之Scatter和Gather

叁歲伎倆 2022-07-14 09:21 122阅读 0赞

Java的NIO开始支持scatter/gather，scatter/gather用于描述从channel中读取数据或则写入数据到channel的操作：

> 分散(scatter) 从Channel中读取是指在读操作时将读取的数据写入多个buffer中。因此，Channel将从Channel中读取的数据“分散（scatter）”到多个Buffer中。
> 
> 聚集（gather）写入Channel是指在写操作时将多个buffer的数据写入同一个Channel，因此，Channel 将多个Buffer中的数据“聚集（gather）”后发送到Channel。

scatter / gather经常用于需要将传输的数据分开处理的场合，例如传输一个由消息头和消息体组成的消息，你可能会将消息体和消息头分散到不同的buffer中，这样你可以方便的处理消息头和消息体。

## 4.1 Scattering读数据 ##

Scatter是指从一个channel读取数据到多个buffer中。如下图描述：  
![scatter.png][]  
示例代码如下：

ByteBuffer header = ByteBuffer.allocate(128);
    ByteBuffer body   = ByteBuffer.allocate(1024);
    ByteBuffer[] bufferArray = { header, body };
    channel.read(bufferArray);

注意buffer首先被插入到数组，然后再将数组作为channel.read() 的输入参数。read()方法按照buffer在数组中的顺序将从channel中读取的数据写入到buffer，当一个buffer被写满后，channel紧接着向另一个buffer中写。

Scattering Reads在移动下一个buffer前，必须填满当前的buffer，这也意味着它不适用于动态消息(译者注：消息大小不固定)。换句话说，如果存在消息头和消息体，消息头必须完成填充（例如 128byte），Scattering Reads才能正常工作。

## 4.2 Gather写入数据到channel ##

Gather是指数据从多个buffer写入到同一个channel。如下图描述：  
![gather.png][]

示例代码如下：

ByteBuffer header = ByteBuffer.allocate(128);
    ByteBuffer body   = ByteBuffer.allocate(1024);
    //write data into buffers
    ByteBuffer[] bufferArray = { header, body };
    channel.write(bufferArray);

buffers数组是write()方法的入参，write()方法会按照buffer在数组中的顺序，将数据写入到channel，注意只有position和limit之间的数据才会被写入。因此，如果一个buffer的容量为128byte，但是仅仅包含58byte的数据，那么这58byte的数据将被写入到channel中。因此与Scattering Reads相反，Gathering Writes能较好的处理动态消息。

[scatter.png]: /images/20220714/602a9bcd5ab04cf5967ee8b8e141b23c.png
[gather.png]: /images/20220714/31efdf581806447e9e080b2c4643bfd6.png