nio学习02-通道Channel
1.Channel
来看一下Channel的接口
package java.nio.channels;
import java.io.IOException;
import java.io.Closeable;
public interface Channel extends Closeable {
public boolean isOpen();
public void close() throws IOException;
}
与缓冲区不同，通道的api主要由接口指定。不同的操作系统上通道的实现会有根本性的区别，所以通道API接口仅仅描述了可以做什么。通道的实现通常用于操作系统本地代码。通道接口允许您以一种受控制且可移植的方式来访问IO服务。
所有的通道只有两个共同的操作，打开和关闭。
IO广义分为两大类：FileIO和StreamIo 所以有两种类型的通道。 文件file通道和socket通道。
FileChannel
SocketChannel、ServerChannel、DatagramChannel
1.1打开通道
Socket通道有可以直接创建新socket通道的工厂方法
FileChannel 只能在一个打开的RandomAccessFile、FileinputStream或者FileOutputStream对象上调用getChannel()方法获取。
SocketChannel sc = SocketChannel.open( );
sc.connect (new InetSocketAddress ("somehost", someport));
ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open( );
ssc.socket( ).bind (new InetSocketAddress (somelocalport));
DatagramChannel dc = DatagramChannel.open( );
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile ("somefile", "r");
FileChannel fc = raf.getChannel( );1.2使用通道
ByteBufferUML类图如下：
ByteChannel接口
public interface ByteChannel extends ReadableByteChannel, WritableByteChannel {
}他们继承的两个接口如下：
public interface ReadableByteChannel extends Channel {
public int read(ByteBuffer dst) throws IOException;
}
package java.nio.channels;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
public interface WritableByteChannel
extends Channel
{
public int write(ByteBuffer src) throws IOException;
}
通道可以是单向的，也可以是双向的，主要看实现的接口，如果实现一个接口就是单向的，如果实现两个接口就是双向的。实现的接口任意选择。两个接口分别提供了 读和写的功能。要么只能读或者只能写或者读写都可以。
设计思想学习：以一个新的名称聚集两个其他接口，实现双向通道，这是简化类定义的语法糖，它使得操作器实例来测试通道对象变得更加简单。这是一种很好的类设计技巧
下面demo表示实现了通道间数据表的复制
package com.soecode.lyf.demo.test.io.nio.nio.pile;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.Channels;
import java.nio.channels.ReadableByteChannel;
import java.nio.channels.WritableByteChannel;
/**
* 实现从一个通道到复制数据到另一个通道
*
* @author 魏文思
* @date 2019/11/18$ 20:05$
*/
public class ChannelCopy {
public static void main(String[] args) throws IOException {
ReadableByteChannel source = Channels.newChannel(System.in);
WritableByteChannel dest = Channels.newChannel(System.out);
channelCopy2(source, dest);
source.close();
dest.close();
}
public static void channelCopy1(ReadableByteChannel src, WritableByteChannel dest) throws IOException {
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(16 * 1024);
while (src.read(buffer) != -1) {
//准备缓冲区
buffer.flip();
dest.write(buffer);
//compact方法 把buffer中内部数组剩余未读取的数据复制到该数组从索引为0开始，
// 然后position设置为复制剩余数据后的最后一位元素的索引+1，limit设置为capcity，此时0-position
//之间是未读数据，而position-limit之间是buffer的剩余空间，可以put数据。
buffer.compact();
}
buffer.flip();
while (buffer.hasRemaining()) {
dest.write(buffer);
}
}
private static void channelCopy2(ReadableByteChannel src,
WritableByteChannel dest)
throws IOException {
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(16 * 1024);
while (src.read(buffer) != -1) {
// Prepare the buffer to be drained
buffer.flip();
// Make sure that the buffer was fully drained
while (buffer.hasRemaining()) {
dest.write(buffer);
}
// Make the buffer empty, ready for filling
buffer.clear();
}
}
}
1.3 关闭通道
与缓冲区不同，通道不能被重复使用。一个打开的通道即代表与一个特定IO服务的特定连接并封装该连接的状态。当通道关闭时，那个连接会丢失，然后通道不再接受任何东西。
调用通道close()方法时，可能会导致在通道关闭底层IO服务的过程中线程暂时阻塞，哪怕该通道处于非阻塞模式。一个通道上多次调用close方法时没有任何坏处的，但是如果第一个线程在close方法中阻塞，那么在它完成关闭通道之前，任何其他调用close方法都会阻塞。后续再再该通道上的调用close方法不会产生任何操作，只会立即返回。可以通过isOpen( )方法来测试通道的开放状态。如果返回 true 值，那么该通道可以使用。如 果返回 false 值，那么该通道已关闭，不能再被使用。
2、Scatter/Gather 分散和收集
scatter和gather参考http://ifeve.com/java-nio-scattergather/
Scatter（分散）：在读操作时，将数据写个多个buffer中。
代码如下：
ByteBuffer header = ByteBuffer.allocate(128);
ByteBuffer body = ByteBuffer.allocate(1024);
ByteBuffer[] bufferArray = { header, body };
channel.read(bufferArray);Gather（聚集）：写操作时将多个buffer的数据写入同一个Channel
代码如下：
ByteBuffer header = ByteBuffer.allocate(128);
ByteBuffer body = ByteBuffer.allocate(1024);
//write data into buffers
ByteBuffer[] bufferArray = { header, body };
channel.write(bufferArray);
3.内存映射文件
新的FileChanel类提供了一个名为map（）d的方法，该方法可以在一个打开的文件和一个特殊类型的ByteBuffer之间建立一个虚拟内存映射。map方法返回的MappedByteBuffer对象的行为在多数方面类似一个基于内存的缓冲区，只不过该对象的数据元素存储在磁盘的一个文件中。
调用 get( )方法会从磁盘文件中获取数据，此 数据反映该文件的当前内容，即使在映射建立之后文件已经被一个外部进程做了修改。通过文件映 射看到的数据同您用常规方法读取文件看到的内容是完全一样的。相似地，对映射的缓冲区实现一 个 put( )会更新磁盘上的那个文件（假设对该文件您有写的权限），并且您做的修改对于该文件的 其他阅读者也是可见的。
特点：内存映射文件比常规使用读写高效。
如何映射？
FileChannel部分源码如下
public abstract class FileChannel
extends AbstractChannel
implements ByteChannel, GatheringByteChannel, ScatteringByteChannel
{
// This is a partial API listing
public abstract MappedByteBuffer map (MapMode mode, long position,long size)
public static class MapMode
{
public static final MapMode READ_ONLY
public static final MapMode READ_WRITE
public static final MapMode PRIVATE
} }参数model，position,size
假如需要映射100-299（含299），代码如下
buffer = fileChannel.map (FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 100, 200);如果需要整个文件
buffer = fileChannel.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, fileChannel.size());映射范围不应该超过文件的实际大小。
文件的属性设置，获取的映射只读还是允许修改映射的文件。
4.transferTo() 和TransFrom()方法
transferTo()
将数据源从通道传输到其他channel中
package com.soecode.lyf.demo.test.io.nio.nio;
import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.nio.channels.FileChannel;
/**
* @author 魏文思
* @date 2019/11/20$ 10:52$
*/
public class TestTransfer {
public static void main(String[] args) throws IOException {
RandomAccessFile fromFile =new RandomAccessFile("C:\\Users\\DELL\\Desktop\\测试文件\\niotest\\aaa.txt","rw");
//获取fileChannel
FileChannel fromChannel = fromFile.getChannel();
RandomAccessFile toFile = new RandomAccessFile("C:\\Users\\DELL\\Desktop\\测试文件\\niotest\\bbb.txt", "rw");
FileChannel toChannel = toFile.getChannel();
//定义传输位置
long position=0L;
//定义最多传输字节
long count=fromChannel.size();
//将数据从源通道传输到另一个通道
fromChannel.transferTo(position,count,toChannel);
}
}
实现的效果将aaa的数据进行了复制，复制到了bbb.txt
transferFrom（）he和上面的用法类似
5.FileChannel的常用方法总结
