Java NIO Channel
通常来说, 所有的 NIO 的 I/O 操作都是从 Channel 开始的. 一个 channel 类似于一个 stream.
java Stream 和 NIO Channel 对比
我们可以在同一个 Channel 中执行读和写操作, 然而同一个 Stream 仅仅支持读或写.
Channel 可以异步地读写, 而 Stream 是阻塞的同步读写.
Channel 总是从 Buffer 中读取数据, 或将数据写入到 Buffer 中.
Channel 类型有:
基本的 Channel 使用例子:
public static void main( String[] args ) throws Exception
{
//1 打开 FileChannel
RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("/Users/xiongyongshun/settings.xml", "rw");
FileChannel inChannel = aFile.getChannel();
//2 从 FileChannel 中读取数据
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
int bytesRead = inChannel.read(buf);
while (bytesRead != -1) {
buf.flip();
while(buf.hasRemaining()){
System.out.print((char) buf.get());
}
buf.clear();
bytesRead = inChannel.read(buf);
}
aFile.close();
}
FileChannel
FileChannel 是操作文件的Channel, 我们可以通过 FileChannel 从一个文件中读取数据, 也可以将数据写入到文件中.
注意, FileChannel 不能设置为非阻塞模式.
写入数据
String newData = "New String to write to file..." + System.currentTimeMillis();
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
buf.clear();
buf.put(newData.getBytes());
buf.flip();
while(buf.hasRemaining()) {
channel.write(buf);
}
关闭
当我们对 FileChannel 的操作完成后, 必须将其关闭
channel.close();
设置 position
long pos = channel.position();
channel.position(pos +123);
文件大小
我们可以通过 channel.size()获取关联到这个 Channel 中的文件的大小. 注意, 这里返回的是文件的大小, 而不是 Channel 中剩余的元素个数.
截断文件
channel.truncate(1024);
将文件的大小截断为1024字节.
强制写入
我们可以强制将缓存的未写入的数据写入到文件中:
channel.force(true);
SocketChannel
SocketChannel 是一个客户端用来进行 TCP 连接的 Channel.
创建一个 SocketChannel 的方法有两种:
打开一个 SocketChannel, 然后将其连接到某个服务器中
当一个 ServerSocketChannel 接受到连接请求时, 会返回一个 SocketChannel 对象.
打开 SocketChannel
SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
socketChannel.connect(new InetSocketAddress("http://example.com", 80));
关闭
socketChannel.close();
读取数据
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
int bytesRead = socketChannel.read(buf);
如果 read()返回 -1, 那么表示连接中断了.
写入数据
String newData = "New String to write to file..." + System.currentTimeMillis();
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
buf.clear();
buf.put(newData.getBytes());
buf.flip();
while(buf.hasRemaining()) {
channel.write(buf);
}
非阻塞模式
我们可以设置 SocketChannel 为异步模式, 这样我们的 connect, read, write 都是异步的了.
连接
socketChannel.configureBlocking(false);
socketChannel.connect(new InetSocketAddress("http://example.com", 80));
while(! socketChannel.finishConnect() ){
//wait, or do something else...
}
在异步模式中, 或许连接还没有建立, connect 方法就返回了, 因此我们需要检查当前是否是连接到了主机, 因此通过一个 while 循环来判断.
读写
在异步模式下, 读写的方式是一样的.
在读取时, 因为是异步的, 因此我们必须检查 read 的返回值, 来判断当前是否读取到了数据.
ServerSocketChannel
ServerSocketChannel 顾名思义, 是用在服务器为端的, 可以监听客户端的 TCP 连接, 例如:
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(9999));
while(true){
SocketChannel socketChannel =
serverSocketChannel.accept();
//do something with socketChannel...
}
打开 关闭
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
serverSocketChannel.close();
监听连接
我们可以使用ServerSocketChannel.accept()方法来监听客户端的 TCP 连接请求, accept()方法会阻塞, 直到有连接到来, 当有连接时, 这个方法会返回一个 SocketChannel 对象:
while(true){
SocketChannel socketChannel =
serverSocketChannel.accept();
//do something with socketChannel...
}
非阻塞模式
在非阻塞模式下, accept()是非阻塞的, 因此如果此时没有连接到来, 那么 accept()方法会返回null:
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(9999));
serverSocketChannel.configureBlocking(false);
while(true){
SocketChannel socketChannel =
serverSocketChannel.accept();
if(socketChannel != null){
//do something with socketChannel...
}
}
DatagramChannel
DatagramChannel 是用来处理 UDP 连接的.
打开
DatagramChannel channel = DatagramChannel.open();
channel.socket().bind(new InetSocketAddress(9999));
读取数据
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
buf.clear();
channel.receive(buf);
发送数据
String newData = "New String to write to file..."
+ System.currentTimeMillis();
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
buf.clear();
buf.put(newData.getBytes());
buf.flip();
int bytesSent = channel.send(buf, new InetSocketAddress("example.com", 80));
连接到指定地址
因为 UDP 是非连接的, 因此这个的 connect 并不是向 TCP 一样真正意义上的连接, 而是它会讲 DatagramChannel 锁住, 因此我们仅仅可以从指定的地址中读取或写入数据.
channel.connect(new InetSocketAddress("example.com", 80));
