Java NIO学习篇之通道Channel详解

定义：

Channel：通道，运输的介质，可以大致比喻成铁路的铁轨，连接着两个车站，而channel用于打开与IO设备的连接，比如磁盘，套接字等。

通道使用完需要关闭。

与传统IO的Stream比较：

1. NIO通道可以异步读写，而传统IO的Stream不能。
2. NIO通道本身不存储数据，只是打开与IO设备之间的连接，所以通道必须要与可以存储数据的缓冲区配合使用。读入时，把IO设备上的数据通过通道读取到缓冲区Buffer上（在缓冲区看来处于写模式，因为是在给缓冲区写入数据）。写出时，读取缓冲区的数据并把数据通过通道写出到IO设备中。
3. 通道是双向的，通过通道，既可以读取，也可以写入。

传统IO是用DMA直接存储器进行IO处理的，每当一个IO请求来临，操作系统就会向CPU申请资源，建立一条DMA总线来对该IO请求进行处理，然后CPU就不负责该IO操作了，但是每次一个IO请求到来时，都得向cpu申请资源。并且如果应用程序发起来太多的IO操作后，建立过多的DMA总线后，会造成总线冲突。

通道是一个完全独立的处理器，专门用于IO操作，拥有一套自己的命令，但是也附属于cpu。当IO请求来临时，无需向cpu申请资源。可以节省更多的CPU资源去处理其他请求。

Channel的实现：

java.nio.channels.Channel是一个接口，他有一些常用的实现类：

• FileChannel: 从文件读写数据的channel。
• DatagramChannel: 通过UDP协议读写网络中的信号。
• SocketChannel：通过TCP协议读写网络中的Channel。
• ServerSocketChannel：监听一个TCP连接，对于每一个新的客户端连接都创建一个SocketChannel。

获取通道的方式：

1.java针对支持通道的类提供了getChannel方法来获取通道：
a) 本地IO：获取的是FileChannel

• fileInputStream.getChannel();
• fileOutputStream.getChannel();
• randomAccessFile.getChannel();

b）网络IO：

• socket.getChannel(); //获取的是SocketChannel
• serverSocket.getChannel(); //获取的是ServerSocketChannel
• datagramSocket.getChannel(); //获取的是DatagramChannel

2.JDK1.7以后各通道提供了静态方法open方法。
3.JDK1.7以后Files工具类提供newByteChannel方法。