బఫర్, ఛానల్

ఇంతకుముందు, మేము IO API (ఇన్‌పుట్/అవుట్‌పుట్ అప్లికేషన్ ప్రోగ్రామింగ్ ఇంటర్‌ఫేస్) మరియు java.io ప్యాకేజీని తెలుసుకున్నాము , దీని తరగతులు ప్రధానంగా జావాలోని స్ట్రీమ్‌లతో పని చేయడానికి ఉద్దేశించబడ్డాయి. ఇక్కడ ప్రధానమైనది స్ట్రీమ్ యొక్క భావన .

ఈ రోజు మనం NIO API (కొత్త ఇన్‌పుట్/అవుట్‌పుట్) ని పరిగణించడం ప్రారంభిస్తాము .

I/Oకి రెండు విధానాల మధ్య ప్రధాన వ్యత్యాసం ఏమిటంటే, IO API స్ట్రీమ్-ఓరియెంటెడ్ అయితే NIO API బఫర్-ఓరియెంటెడ్. కాబట్టి అర్థం చేసుకోవలసిన ప్రధాన అంశాలు బఫర్‌లు మరియు ఛానెల్‌లు .

బఫర్ అంటే ఏమిటి మరియు ఛానెల్ అంటే ఏమిటి?

ఛానెల్ అనేది లాజికల్ పోర్టల్, దీని ద్వారా డేటా లోపలికి మరియు వెలుపలికి కదులుతుంది , అయితే బఫర్ అనేది ఈ ప్రసారం చేయబడిన డేటా యొక్క మూలం లేదా గమ్యం. అవుట్‌పుట్ సమయంలో, మీరు పంపాలనుకుంటున్న డేటా బఫర్‌లో ఉంచబడుతుంది మరియు బఫర్ డేటాను ఛానెల్‌కు పంపుతుంది. ఇన్‌పుట్ సమయంలో, ఛానెల్ నుండి డేటా బఫర్‌లో ఉంచబడుతుంది.

వేరే పదాల్లో:

• బఫర్ అనేది కేవలం మెమరీ యొక్క బ్లాక్, దీనిలో మనం సమాచారాన్ని వ్రాయవచ్చు మరియు దాని నుండి మనం సమాచారాన్ని చదవవచ్చు ,
• ఛానెల్ అనేది ఫైల్‌లు లేదా సాకెట్‌ల వంటి I/O పరికరాలకు యాక్సెస్‌ను అందించే గేట్‌వే.

ఛానెల్‌లు java.io ప్యాకేజీలోని స్ట్రీమ్‌లకు చాలా పోలి ఉంటాయి. ఎక్కడికైనా వెళ్లే (లేదా ఎక్కడి నుండైనా వచ్చే) మొత్తం డేటా తప్పనిసరిగా ఛానెల్ ఆబ్జెక్ట్ గుండా వెళుతుంది. సాధారణంగా, NIO సిస్టమ్‌ను ఉపయోగించడానికి, మీరు I/O ఎంటిటీకి ఛానెల్‌ని మరియు డేటాను నిల్వ చేయడానికి బఫర్‌ను పొందుతారు. అప్పుడు మీరు బఫర్‌తో పని చేస్తారు, అవసరమైన డేటాను ఇన్‌పుట్ చేయడం లేదా అవుట్‌పుట్ చేయడం.

మీరు బఫర్‌లో ముందుకు వెనుకకు కదలవచ్చు, అనగా బఫర్‌లో "నడవండి", ఇది స్ట్రీమ్‌లలో మీరు చేయలేని పని. డేటాను ప్రాసెస్ చేస్తున్నప్పుడు ఇది మరింత సౌలభ్యాన్ని ఇస్తుంది. ప్రామాణిక లైబ్రరీలో, బఫర్‌లు అబ్‌స్ట్రాక్ట్ బఫర్ క్లాస్ మరియు దాని యొక్క అనేక వారసులచే సూచించబడతాయి :

• బైట్‌బఫర్
• చార్బఫర్
• షార్ట్‌బఫర్
• IntBuffer
• FloatBuffer
• డబుల్ బఫర్
• లాంగ్‌బఫర్

సబ్‌క్లాస్‌ల మధ్య ప్రధాన వ్యత్యాసం అవి నిల్వ చేసే డేటా రకం - బైట్‌లు , ఇంట్స్ , లాంగ్‌లు మరియు ఇతర ఆదిమ డేటా రకాలు.

బఫర్ లక్షణాలు

బఫర్ నాలుగు ప్రధాన లక్షణాలను కలిగి ఉంటుంది. ఇవి సామర్థ్యం, ​​పరిమితి, స్థానం మరియు గుర్తు.

కెపాసిటీ అనేది బఫర్‌లో నిల్వ చేయగల గరిష్ట మొత్తం డేటా/బైట్‌లు. బఫర్ సామర్థ్యం మార్చబడదు . బఫర్ నిండిన తర్వాత, దానికి మరిన్ని వ్రాసే ముందు దానిని తప్పనిసరిగా క్లియర్ చేయాలి.

రైట్ మోడ్‌లో, బఫర్ యొక్క పరిమితి దాని సామర్థ్యంతో సమానంగా ఉంటుంది, ఇది బఫర్‌కు వ్రాయగల గరిష్ట మొత్తం డేటాను సూచిస్తుంది. రీడ్ మోడ్‌లో, బఫర్ పరిమితి అనేది బఫర్ నుండి చదవగలిగే గరిష్ట డేటా మొత్తాన్ని సూచిస్తుంది.

స్థానం బఫర్‌లో కర్సర్ యొక్క ప్రస్తుత స్థానాన్ని సూచిస్తుంది . ప్రారంభంలో, బఫర్ సృష్టించబడినప్పుడు ఇది 0కి సెట్ చేయబడింది. మరో మాటలో చెప్పాలంటే, ఇది చదవవలసిన లేదా వ్రాయవలసిన తదుపరి మూలకం యొక్క సూచిక.

కర్సర్ స్థానాన్ని సేవ్ చేయడానికి గుర్తు ఉపయోగించబడుతుంది . మేము బఫర్‌ను మార్చినప్పుడు, కర్సర్ స్థానం నిరంతరం మారుతూ ఉంటుంది, అయితే మేము దానిని గతంలో గుర్తించిన స్థానానికి ఎల్లప్పుడూ తిరిగి ఇవ్వవచ్చు.

బఫర్‌తో పని చేసే పద్ధతులు

ఇప్పుడు మన బఫర్ (మెమరీ బ్లాక్)తో చానెల్స్‌కు మరియు వాటి నుండి డేటాను చదవడం మరియు వ్రాయడం కోసం పని చేసే ప్రధాన పద్ధతుల సెట్‌ను చూద్దాం.

1. కేటాయించండి(పూర్ణాంక సామర్థ్యం) — ఈ పద్ధతిని నిర్దేశిత సామర్థ్యంతో కొత్త బఫర్‌ని కేటాయించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది. ఆమోదించబడిన సామర్థ్యం ప్రతికూల పూర్ణాంకం అయినట్లయితే కేటాయింపు () పద్ధతి చట్టవిరుద్ధమైన వాదన మినహాయింపును విసురుతుంది .

2. కెపాసిటీ() ప్రస్తుత బఫర్ సామర్థ్యాన్ని అందిస్తుంది .

3. స్థానం() ప్రస్తుత కర్సర్ స్థానాన్ని అందిస్తుంది. రీడ్ మరియు రైట్ ఆపరేషన్లు కర్సర్‌ను బఫర్ చివరకి తరలిస్తాయి. రిటర్న్ విలువ ఎల్లప్పుడూ పరిమితి కంటే తక్కువగా లేదా సమానంగా ఉంటుంది.

4. పరిమితి() ప్రస్తుత బఫర్ పరిమితిని అందిస్తుంది.

5. మార్క్() ప్రస్తుత కర్సర్ స్థానాన్ని గుర్తించడానికి (సేవ్ చేయడానికి) ఉపయోగించబడుతుంది.

6. రీసెట్() కర్సర్‌ను గతంలో గుర్తించిన (సేవ్ చేసిన) స్థానానికి తిరిగి ఇస్తుంది.

7. clear() స్థానాన్ని సున్నాకి సెట్ చేస్తుంది మరియు సామర్థ్యానికి పరిమితిని సెట్ చేస్తుంది. ఈ పద్ధతి బఫర్‌లోని డేటాను క్లియర్ చేయదు . ఇది స్థానం, పరిమితి మరియు గుర్తును మాత్రమే పునఃప్రారంభిస్తుంది.

8. flip() బఫర్‌ని రైట్ మోడ్ నుండి రీడ్ మోడ్‌కి మారుస్తుంది. ఇది ప్రస్తుత స్థానానికి పరిమితిని సెట్ చేసి, ఆపై స్థానాన్ని తిరిగి సున్నా వద్ద ఉంచుతుంది.

9. read() — ఛానెల్ నుండి బఫర్‌కు డేటాను వ్రాయడానికి ఛానెల్ యొక్క రీడ్ పద్ధతి ఉపయోగించబడుతుంది, అయితే బఫర్ యొక్క పుట్() పద్ధతి బఫర్‌కు డేటాను వ్రాయడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

10. write() — బఫర్ నుండి ఛానెల్‌కి డేటాను వ్రాయడానికి ఛానెల్ యొక్క వ్రాసే పద్ధతి ఉపయోగించబడుతుంది, అయితే బఫర్ యొక్క గెట్() పద్ధతి బఫర్ నుండి డేటాను చదవడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

11. రివైండ్() బఫర్‌ను రివైండ్ చేస్తుంది. మీరు బఫర్‌ను మళ్లీ చదవాల్సిన అవసరం వచ్చినప్పుడు ఈ పద్ధతి ఉపయోగించబడుతుంది - ఇది స్థానాన్ని సున్నాకి సెట్ చేస్తుంది మరియు పరిమితిని మార్చదు.

మరియు ఇప్పుడు ఛానెల్‌ల గురించి కొన్ని మాటలు.

జావా NIOలో అత్యంత ముఖ్యమైన ఛానెల్ అమలులు క్రింది తరగతులు:

1. FileChannel — ఫైల్ నుండి/కి డేటాను చదవడానికి మరియు వ్రాయడానికి ఒక ఛానెల్.

2. DatagramChannel — ఈ తరగతి UDP (యూజర్ డేటాగ్రామ్ ప్రోటోకాల్) ద్వారా నెట్‌వర్క్‌లో డేటాను చదువుతుంది మరియు వ్రాస్తుంది.

3. SocketChannel — TCP (ట్రాన్స్మిషన్ కంట్రోల్ ప్రోటోకాల్) ద్వారా నెట్‌వర్క్‌లో డేటాను చదవడం మరియు వ్రాయడం కోసం ఒక ఛానెల్.

4. ServerSocketChannel — వెబ్ సర్వర్ వలె TCP కనెక్షన్ల ద్వారా డేటాను చదవడం మరియు వ్రాయడం కోసం ఒక ఛానెల్. ప్రతి ఇన్‌కమింగ్ కనెక్షన్ కోసం ఒక SocketChannel సృష్టించబడుతుంది.

సాధన

ఇది కోడ్ యొక్క రెండు లైన్లను వ్రాయడానికి సమయం. ముందుగా, ఫైల్‌ని చదివి, దాని కంటెంట్‌లను కన్సోల్‌లో ప్రదర్శిస్తాము, ఆపై ఫైల్‌కి కొంత స్ట్రింగ్‌ను వ్రాయండి.

కోడ్ చాలా వ్యాఖ్యలను కలిగి ఉంది - ప్రతిదీ ఎలా పని చేస్తుందో అర్థం చేసుకోవడానికి అవి మీకు సహాయపడతాయని నేను ఆశిస్తున్నాను:

// 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 APIని ప్రయత్నించండి — మీరు దీన్ని ఇష్టపడతారు!