বাফার, চ্যানেল

এর আগে, আমরা IO API (ইনপুট/আউটপুট অ্যাপ্লিকেশন প্রোগ্রামিং ইন্টারফেস) এবং java.io প্যাকেজ সম্পর্কে জানতে পেরেছি , যার ক্লাসগুলি মূলত জাভাতে স্ট্রিমগুলির সাথে কাজ করার জন্য। এখানে মূল বিষয় হল একটি স্ট্রিমের ধারণা ।

আজ আমরা NIO API (নতুন ইনপুট/আউটপুট) বিবেচনা করা শুরু করব ।

I/O-এর দুটি পদ্ধতির মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল IO API হল স্ট্রিম-ভিত্তিক যখন NIO API বাফার-ভিত্তিক। তাই বোঝার জন্য প্রধান ধারণা হল বাফার এবং চ্যানেল ।

একটি বাফার কি এবং একটি চ্যানেল কি?

একটি চ্যানেল হল একটি যৌক্তিক পোর্টাল যার মাধ্যমে ডেটা ভিতরে এবং বাইরে চলে যায়, যখন একটি বাফার এই প্রেরিত ডেটার উত্স বা গন্তব্য। আউটপুট চলাকালীন, আপনি যে ডেটা পাঠাতে চান তা একটি বাফারে রাখা হয় এবং বাফারটি চ্যানেলে ডেটা প্রেরণ করে। ইনপুট করার সময়, চ্যানেল থেকে ডেটা বাফারে রাখা হয়।

অন্য কথায়:

• একটি বাফার কেবল মেমরির একটি ব্লক যাতে আমরা তথ্য লিখতে পারি এবং যা থেকে আমরা তথ্য পড়তে পারি,
• একটি চ্যানেল হল একটি গেটওয়ে যা I/O ডিভাইস যেমন ফাইল বা সকেটগুলিতে অ্যাক্সেস প্রদান করে।

চ্যানেলগুলি java.io প্যাকেজের স্ট্রিমগুলির সাথে খুব মিল। সমস্ত ডেটা যেগুলি যে কোনও জায়গায় যায় (বা যে কোনও জায়গা থেকে আসে) অবশ্যই একটি চ্যানেল অবজেক্টের মধ্য দিয়ে যেতে হবে। সাধারণভাবে, NIO সিস্টেম ব্যবহার করার জন্য, আপনি একটি I/O সত্তার একটি চ্যানেল এবং ডেটা সংরক্ষণের জন্য একটি বাফার পাবেন। তারপরে আপনি বাফারের সাথে কাজ করেন, প্রয়োজনীয় ডেটা ইনপুট বা আউটপুট করেন।

আপনি একটি বাফারে এগিয়ে এবং পিছনে যেতে পারেন, অর্থাৎ বাফারে "হাঁটতে" পারেন, যা এমন কিছু যা আপনি প্রবাহে করতে পারেননি৷ ডেটা প্রক্রিয়াকরণের সময় এটি আরও নমনীয়তা দেয়। স্ট্যান্ডার্ড লাইব্রেরিতে, বাফারগুলিকে বিমূর্ত বাফার শ্রেণী এবং এর কয়েকটি বংশধর দ্বারা প্রতিনিধিত্ব করা হয়:

• বাইটবাফার
• চারবাফার
• শর্টবাফার
• IntBuffer
• ফ্লোটবাফার
• ডাবলবাফার
• লংবাফার

সাবক্লাসগুলির মধ্যে প্রধান পার্থক্য হল তারা যে ডেটা টাইপ সংরক্ষণ করে — বাইট , ints , longs এবং অন্যান্য আদিম ডেটা টাইপ।

বাফার বৈশিষ্ট্য

একটি বাফার চারটি প্রধান বৈশিষ্ট্য আছে. এগুলি হল ক্ষমতা, সীমা, অবস্থান এবং চিহ্ন।

ক্যাপাসিটি হল সর্বোচ্চ পরিমাণ ডেটা/বাইট যা বাফারে সংরক্ষণ করা যায়। একটি বাফার ক্ষমতা পরিবর্তন করা যাবে না . একবার একটি বাফার পূর্ণ হয়ে গেলে, এটিতে আরও লেখার আগে এটি অবশ্যই পরিষ্কার করতে হবে।

লেখার মোডে, একটি বাফারের সীমা তার ক্ষমতার সমান, যা বাফারে লেখা যেতে পারে এমন সর্বাধিক পরিমাণ ডেটা নির্দেশ করে। রিড মোডে, একটি বাফারের সীমা বলতে বোঝায় সর্বোচ্চ পরিমাণ ডেটা যা বাফার থেকে পড়া যায়।

অবস্থানটি বাফারে কার্সারের বর্তমান অবস্থান নির্দেশ করে । প্রাথমিকভাবে, বাফার তৈরি হলে এটি 0 এ সেট করা হয়। অন্য কথায়, এটি পড়া বা লেখার পরবর্তী উপাদানটির সূচী।

চিহ্নটি কার্সারের অবস্থান সংরক্ষণ করতে ব্যবহৃত হয় । যখন আমরা একটি বাফার পরিচালনা করি, কার্সারের অবস্থান ক্রমাগত পরিবর্তিত হয়, তবে আমরা সর্বদা এটিকে পূর্বে চিহ্নিত অবস্থানে ফিরিয়ে দিতে পারি।

বাফারের সাথে কাজ করার পদ্ধতি

এখন চলুন আমাদের বাফার (মেমরি ব্লক) এর সাথে চ্যানেলে এবং থেকে ডেটা পড়ার এবং লেখার জন্য কাজ করার পদ্ধতিগুলির প্রধান সেটটি দেখি।

1. বরাদ্দ (int ক্ষমতা) — এই পদ্ধতিটি নির্দিষ্ট ক্ষমতা সহ একটি নতুন বাফার বরাদ্দ করতে ব্যবহৃত হয়। বরাদ্দ () পদ্ধতিটি একটি IllegalArgumentException নিক্ষেপ করে যদি পাস করা ক্ষমতা একটি ঋণাত্মক পূর্ণসংখ্যা হয়।

2. Capacity() বর্তমান বাফারের ক্ষমতা প্রদান করে ।

3. position() বর্তমান কার্সার অবস্থান প্রদান করে। পড়া এবং লেখার ক্রিয়াকলাপগুলি কার্সারটিকে বাফারের শেষে নিয়ে যায়। রিটার্ন মান সবসময় সীমার চেয়ে কম বা সমান হয়।

4. limit() বর্তমান বাফারের সীমা প্রদান করে।

5. mark() বর্তমান কার্সার অবস্থান চিহ্নিত (সংরক্ষণ) করতে ব্যবহৃত হয়।

6. reset() পূর্বে চিহ্নিত (সংরক্ষিত) অবস্থানে কার্সার ফিরিয়ে দেয়।

7. clear() অবস্থানকে শূন্যে সেট করে এবং ক্ষমতার সীমা নির্ধারণ করে। এই পদ্ধতিটি বাফারে ডেটা সাফ করে না । এটি শুধুমাত্র অবস্থান, সীমা এবং চিহ্ন পুনরায় চালু করে।

8. flip() রাইট মোড থেকে রিড মোডে বাফার সুইচ করে। এটি বর্তমান অবস্থানের সীমাও সেট করে এবং তারপর অবস্থানটিকে শূন্যে ফিরিয়ে দেয়।

9. read() — চ্যানেলের পঠন পদ্ধতিটি চ্যানেল থেকে বাফারে ডেটা লেখার জন্য ব্যবহৃত হয়, যখন বাফারের পুট() পদ্ধতিটি বাফারে ডেটা লেখার জন্য ব্যবহৃত হয়।

10. write() — চ্যানেলের লেখার পদ্ধতিটি বাফার থেকে চ্যানেলে ডেটা লেখার জন্য ব্যবহৃত হয়, যখন বাফারের get() পদ্ধতিটি বাফার থেকে ডেটা পড়ার জন্য ব্যবহৃত হয়।

11. rewind() বাফার রিওয়াইন্ড করে। এই পদ্ধতিটি ব্যবহার করা হয় যখন আপনাকে বাফারটি পুনরায় পড়তে হবে — এটি অবস্থানকে শূন্যে সেট করে এবং সীমা পরিবর্তন করে না।

এবং এখন চ্যানেল সম্পর্কে কয়েকটি শব্দ।

জাভা NIO-তে সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ চ্যানেল বাস্তবায়ন হল নিম্নলিখিত শ্রেণীগুলি:

1. FileChannel — একটি ফাইল থেকে/এ ডেটা পড়ার এবং লেখার জন্য একটি চ্যানেল।

2. DatagramChannel — এই শ্রেণীটি UDP (User Datagram Protocol) এর মাধ্যমে নেটওয়ার্কে ডেটা পড়ে এবং লেখে।

3. SocketChannel — TCP (ট্রান্সমিশন কন্ট্রোল প্রোটোকল) এর মাধ্যমে নেটওয়ার্কে ডেটা পড়া এবং লেখার জন্য একটি চ্যানেল।

4. ServerSocketChannel — টিসিপি সংযোগের মাধ্যমে ডেটা পড়ার এবং লেখার জন্য একটি চ্যানেল, যেমন একটি ওয়েব সার্ভার করে। প্রতিটি ইনকামিং সংযোগের জন্য একটি SocketChannel তৈরি করা হয়।

অনুশীলন করা

কোডের কয়েকটি লাইন লেখার সময় এসেছে। প্রথমে, আসুন ফাইলটি পড়ি এবং কনসোলে এর বিষয়বস্তু প্রদর্শন করি এবং তারপর ফাইলটিতে কিছু স্ট্রিং লিখি।

কোডটিতে প্রচুর মন্তব্য রয়েছে — আমি আশা করি তারা আপনাকে সবকিছু কীভাবে কাজ করে তা বুঝতে সাহায্য করবে:

// Create a RandomAccessFile object, passing in the file path
// and a string that says the file will be opened for reading and writing
try (RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile("text.txt", "rw");
    // Get an instance of the FileChannel class
    FileChannel channel = randomAccessFile.getChannel();
) {
// Our file is small, so we'll read it in one go   
// Create a buffer of the required size based on the size of our channel
   ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate((int) channel.size());
   // Read data will be put into a StringBuilder
   StringBuilder builder = new StringBuilder();
   // Write data from the channel to the buffer
   channel.read(byteBuffer);
   // Switch the buffer from write mode to read mode
   byteBuffer.flip();
   // In a loop, write data from the buffer to the StringBuilder
   while (byteBuffer.hasRemaining()) {
       builder.append((char) byteBuffer.get());
   }
   // Display the contents of the StringBuilder on the console
   System.out.println(builder);
 
   // Now let's continue our program and write data from a string to the file
   // Create a string with arbitrary text
   String someText = "Hello, Amigo!!!!!";
   // Create a new buffer for writing,
   // but let the channel remain the same, because we're going to the same file
   // In other words, we can use one channel for both reading and writing to a file
   // Create a buffer specifically for our string — convert the string into an array and get its length
   ByteBuffer byteBuffer2 = ByteBuffer.allocate(someText.getBytes().length);
   // Write our string to the buffer
   byteBuffer2.put(someText.getBytes());
   // Switch the buffer from write mode to read mode
   // so that the channel can read from the buffer and write our string to the file
   byteBuffer2.flip();
   // The channel reads the information from the buffer and writes it to our file
   channel.write(byteBuffer2);
} catch (FileNotFoundException e) {
   e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
   e.printStackTrace();
}

NIO API ব্যবহার করে দেখুন - আপনি এটি পছন্দ করবেন!