Netty基础-NIO（二）

前置文章：
Netty基础-NIO（一），该文主要引入NIO三大组件，介绍了Buffer结构，及Buffer具体使用。

零、本文纲要

一、Channel

FileChannel
FileChannel传输

二、补充：Path & Paths & Files 类

Path & Paths
Files
Files 类的 walkFileTree方法 & walk方法

一、Channel

1. FileChannel

注意：FileChannel 只能工作在阻塞模式下

① 获取方式

FileInputStream → 只读；
FileOutputStream → 只写；
RandomAccessFile → 读写；

FileChannel readChannel = new FileInputStream("src/main/resources/data.txt").getChannel();
FileChannel writeChannel = new FileOutputStream("src/main/resources/data_back.txt").getChannel();
final RandomAccessFile rwChannel = new RandomAccessFile("src/main/resources/data.txt", "rw");

② read方法

读数据到buffer，返回值表示读到了多少字节，0 / -1 表示到达了文件的末尾。

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(16);
FileChannel readChannel = new FileInputStream("src/main/resources/data.txt").getChannel();
// TODO 只读Channel中读取数据，填充至Buffer
int read = readChannel.read(buffer);
log.debug("当前读取了：{}字节内容。", read);
debugAll(buffer);
readChannel.close();

注意：此处官方一般用 -1 来做读完数据的标志。

③ channel#write方法 & buffer#hasRemaining方法

FileChannel writeChannel = new FileOutputStream("src/main/resources/data_back.txt").getChannel();
while (buffer.hasRemaining()) {
    writeChannel.write(buffer);
}
writeChannel.close();

④ close方法

因为涉及到资源流处理，使用完关闭资源是良好的习惯。

⑤ position方法

该方法用于获取position指针的当前位置

log.debug("buffer position is: {}", buffer.position());
log.debug("channel position is: {}", writeChannel.position());

buffer position is: 11
channel position is: 11

⑥ size方法

该方法获取能文件的大小

⑦ force方法

操作系统出于性能的考虑，会将数据缓存，不是立刻写入磁盘。
可以调用 force(true) 方法将文件内容和元数据（文件的权限等信息）立刻写入磁盘。

2. FileChannel传输

① 传统的方式

readChannel 从文件读取数据至 buffer ，而后从 buffer 取数据通过 writeChannel 写数据至文件

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(16);
FileChannel readChannel = new FileInputStream("src/main/resources/data.txt").getChannel();
int read = readChannel.read(buffer);
log.debug("当前读取了：{}字节内容。", read);
debugAll(buffer);
readChannel.close();

buffer.flip(); //注意：要手动将position重置为0

FileChannel writeChannel = new FileOutputStream("src/main/resources/data_back.txt").getChannel();
while (buffer.hasRemaining()) {
    writeChannel.force(true);
    writeChannel.write(buffer);
    log.debug("buffer position is: {}", buffer.position());
    log.debug("channel position is: {}", writeChannel.position());
}
writeChannel.close();

② transferTo方法

final String IN_FILE = "src/main/resources/data.txt";
final String OUT_FILE = "src/main/resources/data_back.txt";
try (
    FileChannel readChannel = new FileInputStream(IN_FILE).getChannel();
    FileChannel writeChannel = new FileOutputStream(OUT_FILE).getChannel();
) {
    readChannel.transferTo(0, readChannel.size(), writeChannel);
} catch (IOException e) {
    log.debug(e.getMessage());
}

二、补充：Path & Paths & Files 类

1. Path & Paths

Path：用来表示文件路径
Paths：用于获取Path的工具类

String URI = "src/main/resources/data.txt";
String URL = "D:\\JavaStudy\\Level1\\netty-nio\\src\\main\\resources\\data.txt";
Path sourceOne = Paths.get(URI);
Path sourceTwo = Paths.get(URL);

2. Files

① exists方法

用于判断文件是否存在。

log.debug("Is file exists? {}", Files.exists(sourceOne));

② createDirectory方法 & createDirectories方法

createDirectory方法
a、如果目录已存在，会抛异常 FileAlreadyExistsException；
b、不能一次创建多级目录，否则会抛异常 NoSuchFileException。
c、createDirectories方法可以创建多级目录。

③ copy方法

用于拷贝文件的方法。

Path source = Paths.get("stone/source.txt");
Path backup = Paths.get("stone/backup.txt");

Files.copy(source, backup);

注意：如果文件已存在，会抛异常 FileAlreadyExistsException。

StandardCopyOption可以用于控制copy文件的形式，REPLACE_EXISTING用于覆盖已存在的backup文件，如下：

Files.copy(source, backup, StandardCopyOption.REPLACE_EXISTING);

④ move方法

用于移动文件，StandardCopyOption.ATOMIC_MOVE 保证文件移动的原子性，如下：

Files.move(source, backup, StandardCopyOption.ATOMIC_MOVE);

⑤ delete方法

用于删除目录的方法。

Path target = Paths.get("stone/directory");

Files.delete(target);

注意：如果目录还有内容，会抛异常 DirectoryNotEmptyException。

3. Files 类的 walkFileTree方法 & walk方法

① 遍历目录文件

此处我们重写 SimpleFileVisitor 内部类的 preVisitDirectory、visitFile 方法

final String JAVA_PATH = "C:\\Program Files\\Java\\jdk1.8.0_311";
Path path = Paths.get(JAVA_PATH);
AtomicInteger dirCount = new AtomicInteger();
AtomicInteger fileCount = new AtomicInteger();
Files.walkFileTree(path, new SimpleFileVisitor(){
    @Override
    public FileVisitResult preVisitDirectory(Path dir, BasicFileAttributes attrs)
            throws IOException {
        log.debug(dir.getFileName().toString());
        dirCount.incrementAndGet();
        return super.preVisitDirectory(dir, attrs);
    }

    @Override
    public FileVisitResult visitFile(Path file, BasicFileAttributes attrs)
            throws IOException {
        log.debug(file.getFileName().toString());
        fileCount.incrementAndGet();
        return super.visitFile(file, attrs);
    }
});
log.debug("directory count is: {}.", dirCount);
log.debug("file count is: {}.", fileCount);

② 统计指定文件类型的数目

比如统计 .jar包的数量

final String JAVA_PATH = "C:\\Program Files\\Java\\jdk1.8.0_311";
Path path = Paths.get(JAVA_PATH);
AtomicInteger fileCount = new AtomicInteger();
Files.walkFileTree(path, new SimpleFileVisitor(){
    @Override
    public FileVisitResult visitFile(Path file, BasicFileAttributes attrs)
            throws IOException {
        String fileName = file.getFileName().toString();
        if (fileName.endsWith(".jar")) {
            log.debug("{}", fileName);
            fileCount.incrementAndGet();
        }
        return super.visitFile(file, attrs);
    }
});
log.debug("file count is: {}.", fileCount);

③ 删除多级目录

注意：谨慎操作

final String DELETE_PATH = "D:\\use-to-delete";
Path path = Paths.get(DELETE_PATH);
AtomicInteger dirCount = new AtomicInteger();
AtomicInteger fileCount = new AtomicInteger();
Files.walkFileTree(path, new SimpleFileVisitor(){
    @Override
    public FileVisitResult visitFile(Path file, BasicFileAttributes attrs) throws IOException {
        fileCount.incrementAndGet();
        Files.delete(file);
        return super.visitFile(file, attrs);
    }

    @Override
    public FileVisitResult postVisitDirectory(Path dir, IOException exc) throws IOException {
        dirCount.incrementAndGet();
        Files.delete(dir);
        return super.postVisitDirectory(dir, exc);
    }
});
log.debug("The deleted file count is: {}.", fileCount);
log.debug("The deleted directories count is: {}.", dirCount);

④ 拷贝多级目录

final String SOURCE = "D:\\logs";
final String BACKUP = "D:\\logs-backup";
Files.walk(Paths.get(SOURCE)).forEach( path -> {
    try {
        String backupName = path.toString().replace(SOURCE, BACKUP);
        if (Files.isDirectory(path)) {
            Files.createDirectory(Paths.get(backupName));
        }
        else if (Files.isRegularFile(path)) {
            Files.copy(path, Paths.get(backupName));
        }
    } catch (IOException e) {
        log.debug(e.getMessage());
    }
});

⑤ 补充：SimpleFileVisitor类

属性Spring框架的话这部分是不是非常熟悉类似，此处不展开。

a、preVisitDirectory：访问目录前；
b、visitFile：访问文件；
c、visitFileFailed：访问不可访问的文件（无权限）；
d、postVisitDirectory：访问目录后。

public class SimpleFileVisitor implements FileVisitor {

    protected SimpleFileVisitor() {
    }

    @Override
    public FileVisitResult preVisitDirectory(T dir, BasicFileAttributes attrs)
        throws IOException
    {
        Objects.requireNonNull(dir);
        Objects.requireNonNull(attrs);
        return FileVisitResult.CONTINUE;
    }

    @Override
    public FileVisitResult visitFile(T file, BasicFileAttributes attrs)
        throws IOException
    {
        Objects.requireNonNull(file);
        Objects.requireNonNull(attrs);
        return FileVisitResult.CONTINUE;
    }

    @Override
    public FileVisitResult visitFileFailed(T file, IOException exc)
        throws IOException
    {
        Objects.requireNonNull(file);
        throw exc;
    }

    @Override
    public FileVisitResult postVisitDirectory(T dir, IOException exc)
        throws IOException
    {
        Objects.requireNonNull(dir);
        if (exc != null)
            throw exc;
        return FileVisitResult.CONTINUE;
    }
}

三、结尾

以上即为Netty基础-NIO（二）的全部内容，感谢阅读。

注意：该文集系列铺垫的内容会稍微有些多。

Netty基础-NIO（二）

零、本文纲要

一、Channel

二、补充：Path & Paths & Files 类

三、结尾

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