JDK7 AIO 入门（一）------AsynchronousFileChannel

随着JDK7的发布，Java的AIO正式支持版本也出炉了，就像当年发布NIO特性支持时，基本上所有的Java服务器都重写了自己的网络框架以通过NIO来提高服务器的性能。AIO的发布势必也会引起Java界的一次重写风潮，现在很多的网络框架（如Mina），大型软件（如Oracle DB）都宣布自己已经在新版本中支持了AIO的特性以提高性能。下面就来看一下aio的基本原理，以及如何使用JDK7的AIO特性。 
    所谓AIO，异步IO，其主要是针对进程在调用IO获取外部数据时，是否阻塞调用进程而言的。一个进程的IO调用步骤大致如下： 
    1、进程向操作系统请求数据 
    2、操作系统把外部数据加载到内核的缓冲区中， 
    3、操作系统把内核的缓冲区拷贝到进程的缓冲区 
    4、进程获得数据完成自己的功能 
   
    当操作系统在把外部数据放到进程缓冲区的这段时间（即上述的第二，三步），如果应用进程是挂起等待的，那么就是同步IO，反之，就是异步IO，也就是AIO 
    
    JDK对于IO支持基本上都是基于操作系统的封装，而IO操作的核心就是如何有效的管理Channel（数据通道），JDK7对AIO的支持主要提供如下的一些封装类： 
AsynchronousChannel ：所有AIO Channel的父类。 
AsynchronousByteChannel ：支持Byte读写的Channel 
AsynchronousDatagramChannel ：支持数据包（datagram）读写的Channel 
AsynchronousFileChannel ：支持文件读写的Channel 
AsynchronousServerSocketChannel ：支持数据流读写的服务器端Channel 
AsynchronousSocketChannel ：支持数据流读写的客户端Channel 
AsynchronousChannelGroup ：支持资源共享的Channel分组 

   对于AIO的Channel，JDK定义了2种类型的操作， 
1、Future operation（....):即 通过Future判断是操作是否完成。 
2、void operation(Object attachment, CompletionHandler handler):即通过CompletionHandler来通知异步IO完成。 

下面就是一个AsynchronousFileChannel实现的完整异步读写文件的例子

package com.jdk7.io.aio;


import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.AsynchronousFileChannel;
import java.nio.channels.CompletionHandler;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.Future;

/**
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 */
public class AFCDemo {
    static Thread current;

    public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException, ExecutionException {
        if (args == null || args.length == 0) {
            System.out.println("Please input file path");
            return;
        }
        Path filePath = Paths.get(args[0]);
        AsynchronousFileChannel afc = AsynchronousFileChannel.open(filePath);
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(16 * 1024);
//使用FutureDemo时，请注释掉completionHandlerDemo，反之亦然
        futureDemo(afc, byteBuffer);
        completionHandlerDemo(afc, byteBuffer);
    }

    private static void completionHandlerDemo(AsynchronousFileChannel afc, ByteBuffer byteBuffer) throws IOException {
        current = Thread.currentThread();
        afc.read(byteBuffer, 0, null, new CompletionHandler() {
            @Override
            public void completed(Integer result, Object attachment) {
                System.out.println("Bytes Read = " + result);
                current.interrupt();
            }

            @Override
            public void failed(Throwable exc, Object attachment) {
                System.out.println(exc.getCause());
                current.interrupt();
            }
        });
        System.out.println("Waiting for completion...");
        try {
            current.join();
        } catch (InterruptedException e) {
        }
        System.out.println("End");
        afc.close();
    }

    private static void futureDemo(AsynchronousFileChannel afc, ByteBuffer byteBuffer) throws InterruptedException, ExecutionException, IOException {
        Future result = afc.read(byteBuffer, 0);
        while (!result.isDone()) {
            System.out.println("Waiting file channel finished....");
            Thread.sleep(1);
        }
        System.out.println("Finished? = " + result.isDone());
        System.out.println("byteBuffer = " + result.get());
        System.out.println(byteBuffer);
        afc.close();
    }
}