总结了才知道,原来Java NIO的channel是这么用的!

2021-12-07 09:13:20 浏览数 (1)

1 简介

Java NIO的Channel类似流,是用于传输数据的数据流,但有不同:

  • 既可从Channel读数据,也可写数据到Channel。但流的读写通常单向
  • Channel可异步读写
  • Channel中的数据总要先读到一个Buffer,或从一个Buffer中写入

从Channel读数据到缓冲区,从缓冲区写数据到Channel。

Channel(实现接口java.nio.channels.Channel的类)旨在提供往返NIO缓冲区的批量数据传输。这是与比较高级的I/O库(包java.io和java.net)的类并行存在的底层数据传输机制。可以从高级的数据传输类(例如java.io.File,java.net.ServerSocket或java.net.Socket)获得Channel实现,反之亦然。 Channel类似于在类似Unix的“文件描述符”。

与缓冲区不同,Channel不能被重复使用,一个打开的Channel即代表与一个特定I/O服务的特定连接,并封装该连接的状态。当Channel关闭时,那个连接会丢失,然后Channel将不再连接任何东西。

FileChannel(java.nio.channels.FileChannel)可以使用任意缓冲区,但也可以使用m-map建立直接映射到文件内容的缓冲区。它们还可以与文件系统锁进行交互。同样,SocketChannel(java.nio.channels.SocketChannel和java.nio.channels.ServerSocketChannel)允许在Socket和NIO缓冲区之间进行数据传输。

FileChannel可用于进行文件复制,这可能比对字节数组使用旧的读/写方式要有效得多。典型用法:

代码语言:javascript复制
// 获得 file channels
try(FileChannel in = FileChannel.open(source, StandardOpenOption.READ);
    FileChannel out = FileChannel.open(target, StandardOpenOption.WRITE)
){
    // JavaVM does its best to do this as native I/O operations.
    in.transferTo(0, in.size(), out);
}

2 Channel的实现

Java NIO中最重要的Channel的实现:

  • FileChannel 从文件中读写数据
  • DatagramChannel 通过UDP读写网络中的数据
  • SocketChannel 通过TCP读写网络中的数据
  • ServerSocketChannel 监听新进来的TCP连接,像Web服务器那样。对每一个新进来的连接都会创建一个SocketChannel

3 API

3.1 read

read()表示该通道读就绪,可以从Channel中读取内容到缓冲区

3.2 wirte

表示该通道写就绪,可以将缓冲区中的内容写入Channel。

4 FileChannel

示例

使用FileChannel读数据到Buffer的示例:

代码语言:javascript复制
RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("data/nio-data.txt", "rw");
FileChannel inChannel = aFile.getChannel();

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);

int bytesRead = inChannel.read(buf);
while (bytesRead != -1) {
  System.out.println("Read "   bytesRead);
  buf.flip();

  while(buf.hasRemaining()){
      System.out.print((char) buf.get());
  }

  buf.clear();
  bytesRead = inChannel.read(buf);
}
aFile.close()

注意 buf.flip(),首先读取数据到Buffer,然后反转Buffer,接着再从Buffer中读取数据。

5 SocketChannel

API

read

返回值是一个int数据,代表此次有多少字节数据被写入Buffer。 若返回-1,说明Channel内数据已经读取完毕,到底了(连接关闭)。

向SocketChannel写数据

向SocketChannel中写入数据是通过write()方法,write也需要一个Buffer作为参数。下面看一下具体的示例:

代码语言:javascript复制
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);

buf.clear();
buf.put("hello client".getBytes());
buf.flip();

while(buf.hasRemaining()) {
	// 该方法非阻塞,若此时无法写入也不会阻塞在此,而是直接返回 0 了
    channel.write(buf);
}

参考

  • http://tutorials.jenkov.com/java-nio/channels.html
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Non-blocking_I/O_(Java)#Channels

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