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  • JAVA NIO(二)Channel通道

    Channel概述

      Channel是一个通道,可以通过它读取和写入数据,通道与流的不同之处在于通道是双向的,流是单向的;NIO中通过channel封装了对数据源的操作,通过channel 我们可以操作数据源,但又不必关心数据源的具体物理结构。在大多数应用中,channel与文件描述符或者socket是一一对应的。Channel用于在字节缓冲区和位于通道另一侧的实体(通常是一个文件或套接字)之间有效地传输数据。channel中所有数据都通过 Buffer 对象来处理。您永远不会将字节直接写入通道中,相反,您是将数据写入包含一个或者多个字节的缓冲区。同样,您不会直接从通道中读取字节,而是将数据从通道读入缓冲区,再从缓冲区获取这个字节。

    这些是Java NIO中最重要的通道的实现:

    • 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:可以监听新进来的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;

    FileChannel介绍

      文件通道总是阻塞式的,因此不能被置于非阻塞模式。现代操作系统都有复杂的缓存和预取机制,使得本地磁盘I/O操作延迟很少。网络文件系统一般而言延迟会多些,不过却也因该优化而受益。面向流的I/O的非阻塞范例对于面向文件的操作并无多大意义,这是由文件I/O本质上的不同性质造成的。对于文件I/O,最强大之处在于异步I/O(asynchronous I/O),它允许一个进程可以从操作系统请求一个或多个I/O操作而不必等待这些操作的完成。发起请求的进程之后会收到它请求的I/O操作已完成的通知。

      FileChannel对象是线程安全(thread-safe)的。多个进程可以在同一个实例上并发调用方法而不会引起任何问题,不过并非所有的操作都是多线程的(multithreaded)。影响通道位置或者影响文件大小的操作都是单线程的(single-threaded)。如果有一个线程已经在执行会影响通道位置或文件大小的操作,那么其他尝试进行此类操作之一的线程必须等待。并发行为也会受到底层的操作系统或文件系统影响。

    FileChannel 使用

    1 打开FileChannel

    在使用FileChannel之前,必须先打开它。但是,我们无法直接打开一个FileChannel,需要通过使用一个InputStream、OutputStream或RandomAccessFile来获取一个FileChannel实例。下面是通过RandomAccessFile打开FileChannel的示例:

    RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("D:\database\sts-project\nio\nio-data.txt", "rw");
    FileChannel inChannel = aFile.getChannel();
    

    2、从FileChannel读取数据

    调用多个read()方法之一从FileChannel中读取数据。如:

    ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
    int bytesRead = inChannel.read(buf);
    

    首先,分配一个Buffer。从FileChannel中读取的数据将被读到Buffer中。然后,调用FileChannel.read()方法。该方法将数据从FileChannel读取到Buffer中。read()方法返回的int值表示了有多少字节被读到了Buffer中。如果返回-1,表示到了文件末尾。

    3、向FileChannel写数据

    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);
    }
    

    注意FileChannel.write()是在while循环中调用的。因为无法保证write()方法一次能向FileChannel写入多少字节,因此需要重复调用write()方法,直到Buffer中已经没有尚未写入通道的字节。

     

    4、关闭FileChannel

    用完FileChannel后必须将其关闭。channel.close()

    5、FileChannel的position方法

    long pos = channel.position();
    channel.position(pos +123);
    

    有时可能需要在FileChannel的某个特定位置进行数据的读/写操作。可以通过调用position()方法获取FileChannel的当前位置。也可以通过调用position(long pos)方法设置FileChannel的当前位置。如果将位置设置在文件结束符之后,然后试图从文件通道中读取数据,读方法将返回-1 —— 文件结束标志。如果将位置设置在文件结束符之后,然后向通道中写数据,文件将撑大到当前位置并写入数据。这可能导致“文件空洞”,磁盘上物理文件中写入的数据间有空隙。

    7、FileChannel的truncate方法

    可以使用FileChannel.truncate()方法截取一个文件。截取文件时,文件将中指定长度后面的部分将被删除。

     

    8、FileChannel的force方法

    FileChannel.force()方法将通道里尚未写入磁盘的数据强制写到磁盘上。出于性能方面的考虑,操作系统会将数据缓存在内存中,所以无法保证写入到FileChannel里的数据一定会即时写到磁盘上。要保证这一点,需要调用force()方法。

    force()方法有一个boolean类型的参数,指明是否同时将文件元数据(权限信息等)写到磁盘上。

    下面的例子同时将文件数据和元数据强制写到磁盘上;

     

     

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/sharing-java/p/10801706.html
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