java nio

时间  2020-07-08
标签 java nio 栏目 Java 繁體版
原文   原文链接

原文连接     做者：Jakob Jenkov     译者：airu     校对：丁一html

Java NIO 由如下几个核心部分组成：java

  • Channels
  • Buffers
  • Selectors

虽然Java NIO 中除此以外还有不少类和组件，但在我看来，Channel，Buffer 和 Selector 构成了核心的API。其它组件，如Pipe和FileLock，只不过是与三个核心组件共同使用的工具类。所以，在概述中我将集中在这三个组件上。其它组件会在单独的章节中讲到。数组

Channel 和 Buffer

基本上，全部的 IO 在NIO 中都从一个Channel 开始。Channel 有点象流。 数据能够从Channel读到Buffer中，也能够从Buffer 写到Channel中。这里有个图示：缓存

Channel和Buffer有好几种类型。下面是JAVA NIO中的一些主要Channel的实现：服务器

  • FileChannel
  • DatagramChannel
  • SocketChannel
  • ServerSocketChannel

正如你所看到的，这些通道涵盖了UDP 和 TCP 网络IO，以及文件IO。网络

与这些类一块儿的有一些有趣的接口，但为简单起见，我尽可能在概述中不提到它们。本教程其它章节与它们相关的地方我会进行解释。多线程

如下是Java NIO里关键的Buffer实现：app

  • ByteBuffer
  • CharBuffer
  • DoubleBuffer
  • FloatBuffer
  • IntBuffer
  • LongBuffer
  • ShortBuffer

这些Buffer覆盖了你能经过IO发送的基本数据类型：byte, short, int, long, float, double 和 char。dom

Java NIO 还有个 Mappedyteuffer，用于表示内存映射文件， 我也不打算在概述中说明。异步

Selector

Selector容许单线程处理多个 Channel。若是你的应用打开了多个链接（通道），但每一个链接的流量都很低，使用Selector就会很方便。例如，在一个聊天服务器中。

这是在一个单线程中使用一个Selector处理3个Channel的图示：

要使用Selector，得向Selector注册Channel，而后调用它的select()方法。这个方法会一直阻塞到某个注册的通道有事件就绪。一旦这个方法返回，线程就能够处理这些事件，事件的例子有如新链接进来，数据接收等。

Java NIO的通道相似流，但又有些不一样：

  • 既能够从通道中读取数据，又能够写数据到通道。但流的读写一般是单向的。
  • 通道能够异步地读写。
  • 通道中的数据老是要先读到一个Buffer，或者老是要从一个Buffer中写入。

正如上面所说，从通道读取数据到缓冲区，从缓冲区写入数据到通道。以下图所示：

Channel的实现

这些是Java NIO中最重要的通道的实现：

  • FileChannel
  • DatagramChannel
  • SocketChannel
  • ServerSocketChannel

FileChannel 从文件中读写数据。

DatagramChannel 能经过UDP读写网络中的数据。

SocketChannel 能经过TCP读写网络中的数据。

ServerSocketChannel能够监听新进来的TCP链接，像Web服务器那样。对每个新进来的链接都会建立一个SocketChannel。

基本的 Channel 示例

下面是一个使用FileChannel读取数据到Buffer中的示例：

01 RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("data/nio-data.txt", "rw");
02 FileChannel inChannel = aFile.getChannel();
03  
04 ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
05  
06 int bytesRead = inChannel.read(buf);
07 while (bytesRead != -1) {
08  
09 System.out.println("Read " + bytesRead);
10 buf.flip();
11  
12 while(buf.hasRemaining()){
13 System.out.print((char) buf.get());
14 }
15  
16 buf.clear();
17 bytesRead = inChannel.read(buf);
18 }
19 aFile.close();

注意 buf.flip() 的调用，首先读取数据到Buffer，而后反转Buffer,接着再从Buffer中读取数据。下一节会深刻讲解Buffer的更多细节。

ava NIO中的Buffer用于和NIO通道进行交互。如你所知，数据是从通道读入缓冲区，从缓冲区写入到通道中的。

缓冲区本质上是一块能够写入数据，而后能够从中读取数据的内存。这块内存被包装成NIO Buffer对象，并提供了一组方法，用来方便的访问该块内存。

下面是NIO Buffer相关的话题列表：

  1. Buffer的基本用法
  2. Buffer的capacity,position和limit
  3. Buffer的类型
  4. Buffer的分配
  5. 向Buffer中写数据
  6. flip()方法
  7. 从Buffer中读取数据
  8. clear()与compact()方法
  9. mark()与reset()方法
  10. equals()与compareTo()方法

Buffer的基本用法

使用Buffer读写数据通常遵循如下四个步骤：

  1. 写入数据到Buffer
  2. 调用flip()方法
  3. 从Buffer中读取数据
  4. 调用clear()方法或者compact()方法

当向buffer写入数据时，buffer会记录下写了多少数据。一旦要读取数据，须要经过flip()方法将Buffer从写模式切换到读模式。在读模式下，能够读取以前写入到buffer的全部数据。

一旦读完了全部的数据，就须要清空缓冲区，让它能够再次被写入。有两种方式能清空缓冲区：调用clear()或compact()方法。clear()方法会清空整个缓冲区。compact()方法只会清除已经读过的数据。任何未读的数据都被移到缓冲区的起始处，新写入的数据将放到缓冲区未读数据的后面。

下面是一个使用Buffer的例子：

01 RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("data/nio-data.txt", "rw");
02 FileChannel inChannel = aFile.getChannel();
03  
04 //create buffer with capacity of 48 bytes
05 ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
06  
07 int bytesRead = inChannel.read(buf); //read into buffer.
08 while (bytesRead != -1) {
09  
10   buf.flip();  //make buffer ready for read
11  
12   while(buf.hasRemaining()){
13       System.out.print((char) buf.get()); // read 1 byte at a time
14   }
15  
16   buf.clear(); //make buffer ready for writing
17   bytesRead = inChannel.read(buf);
18 }
19 aFile.close();

Buffer的capacity,position和limit

缓冲区本质上是一块能够写入数据，而后能够从中读取数据的内存。这块内存被包装成NIO Buffer对象，并提供了一组方法，用来方便的访问该块内存。

为了理解Buffer的工做原理，须要熟悉它的三个属性：

  • capacity
  • position
  • limit

position和limit的含义取决于Buffer处在读模式仍是写模式。无论Buffer处在什么模式，capacity的含义老是同样的。

这里有一个关于capacity，position和limit在读写模式中的说明，详细的解释在插图后面。

capacity

做为一个内存块，Buffer有一个固定的大小值，也叫“capacity”.你只能往里写capacity个byte、long，char等类型。一旦Buffer满了，须要将其清空（经过读数据或者清除数据）才能继续写数据往里写数据。

position

当你写数据到Buffer中时，position表示当前的位置。初始的position值为0.当一个byte、long等数据写到Buffer后， position会向前移动到下一个可插入数据的Buffer单元。position最大可为capacity – 1.

当读取数据时，也是从某个特定位置读。当将Buffer从写模式切换到读模式，position会被重置为0. 当从Buffer的position处读取数据时，position向前移动到下一个可读的位置。

limit

在写模式下，Buffer的limit表示你最多能往Buffer里写多少数据。 写模式下，limit等于Buffer的capacity。

当切换Buffer到读模式时， limit表示你最多能读到多少数据。所以，当切换Buffer到读模式时，limit会被设置成写模式下的position值。换句话说，你能读到以前写入的全部数据（limit被设置成已写数据的数量，这个值在写模式下就是position）

Buffer的类型

Java NIO 有如下Buffer类型

  • ByteBuffer
  • MappedByteBuffer
  • CharBuffer
  • DoubleBuffer
  • FloatBuffer
  • IntBuffer
  • LongBuffer
  • ShortBuffer

p<>
如你所见，这些Buffer类型表明了不一样的数据类型。换句话说，就是能够经过char，short，int，long，float 或 double类型来操做缓冲区中的字节。

MappedByteBuffer 有些特别，在涉及它的专门章节中再讲。

Buffer的分配

要想得到一个Buffer对象首先要进行分配。 每个Buffer类都有一个allocate方法。下面是一个分配48字节capacity的ByteBuffer的例子。

1 ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);

这是分配一个可存储1024个字符的CharBuffer：

1 CharBuffer buf = CharBuffer.allocate(1024);

向Buffer中写数据

写数据到Buffer有两种方式：

  • 从Channel写到Buffer。
  • 经过Buffer的put()方法写到Buffer里。

从Channel写到Buffer的例子

1 int bytesRead = inChannel.read(buf); //read into buffer.

经过put方法写Buffer的例子：

1 buf.put(127);

put方法有不少版本，容许你以不一样的方式把数据写入到Buffer中。例如， 写到一个指定的位置，或者把一个字节数组写入到Buffer。 更多Buffer实现的细节参考JavaDoc。

flip()方法

flip方法将Buffer从写模式切换到读模式。调用flip()方法会将position设回0，并将limit设置成以前position的值。

换句话说，position如今用于标记读的位置，limit表示以前写进了多少个byte、char等 —— 如今能读取多少个byte、char等。

从Buffer中读取数据

从Buffer中读取数据有两种方式：

  1. 从Buffer读取数据到Channel。
  2. 使用get()方法从Buffer中读取数据。

从Buffer读取数据到Channel的例子：

1 //read from buffer into channel.
2 int bytesWritten = inChannel.write(buf);

使用get()方法从Buffer中读取数据的例子

1 byte aByte = buf.get();

get方法有不少版本，容许你以不一样的方式从Buffer中读取数据。例如，从指定position读取，或者从Buffer中读取数据到字节数组。更多Buffer实现的细节参考JavaDoc。

rewind()方法

Buffer.rewind()将position设回0，因此你能够重读Buffer中的全部数据。limit保持不变，仍然表示能从Buffer中读取多少个元素（byte、char等）。

clear()与compact()方法

一旦读完Buffer中的数据，须要让Buffer准备好再次被写入。能够经过clear()或compact()方法来完成。

若是调用的是clear()方法，position将被设回0，limit被设置成 capacity的值。换句话说，Buffer 被清空了。Buffer中的数据并未清除，只是这些标记告诉咱们能够从哪里开始往Buffer里写数据。

若是Buffer中有一些未读的数据，调用clear()方法，数据将“被遗忘”，意味着再也不有任何标记会告诉你哪些数据被读过，哪些尚未。

若是Buffer中仍有未读的数据，且后续还须要这些数据，可是此时想要先先写些数据，那么使用compact()方法。

compact()方法将全部未读的数据拷贝到Buffer起始处。而后将position设到最后一个未读元素正后面。limit属性依然像clear()方法同样，设置成capacity。如今Buffer准备好写数据了，可是不会覆盖未读的数据。

mark()与reset()方法

经过调用Buffer.mark()方法，能够标记Buffer中的一个特定position。以后能够经过调用Buffer.reset()方法恢复到这个position。例如：

1 buffer.mark();
2  
3 //call buffer.get() a couple of times, e.g. during parsing.
4  
5 buffer.reset();  //set position back to mark.

equals()与compareTo()方法

可使用equals()和compareTo()方法两个Buffer。

equals()

当知足下列条件时，表示两个Buffer相等：

  1. 有相同的类型（byte、char、int等）。
  2. Buffer中剩余的byte、char等的个数相等。
  3. Buffer中全部剩余的byte、char等都相同。

如你所见，equals只是比较Buffer的一部分，不是每个在它里面的元素都比较。实际上，它只比较Buffer中的剩余元素。

compareTo()方法

compareTo()方法比较两个Buffer的剩余元素(byte、char等)， 若是知足下列条件，则认为一个Buffer“小于”另外一个Buffer：

  1. 第一个不相等的元素小于另外一个Buffer中对应的元素 。
  2. 全部元素都相等，但第一个Buffer比另外一个先耗尽(第一个Buffer的元素个数比另外一个少)。

做者：Jakob Jenkov   译者：郭蕾   

Java NIO开始支持scatter/gather，scatter/gather用于描述从Channel（译者注：Channel在中文常常翻译为通道）中读取或者写入到Channel的操做。
分散（scatter）从Channel中读取是指在读操做时将读取的数据写入多个buffer中。所以，Channel将从Channel中读取的数据“分散（scatter）”到多个Buffer中。
汇集（gather）写入Channel是指在写操做时将多个buffer的数据写入同一个Channel，所以，Channel 将多个Buffer中的数据“汇集（gather）”后发送到Channel。

scatter / gather常常用于须要将传输的数据分开处理的场合，例如传输一个由消息头和消息体组成的消息，你可能会将消息体和消息头分散到不一样的buffer中，这样你能够方便的处理消息头和消息体。

Scattering Reads
Scattering Reads是指数据从一个channel读取到多个buffer中。以下图描述：

Java NIO: Scattering Read

Java NIO: Scattering Read

代码示例以下：

1 ByteBuffer header = ByteBuffer.allocate(128);
2 ByteBuffer body   = ByteBuffer.allocate(1024);
3  
4 ByteBuffer[] bufferArray = { header, body };
5  
6 channel.read(bufferArray);

注意buffer首先被插入到数组，而后再将数组做为channel.read() 的输入参数。read()方法按照buffer在数组中的顺序将从channel中读取的数据写入到buffer，当一个buffer被写满后，channel紧接着向另外一个buffer中写。

Scattering Reads在移动下一个buffer前，必须填满当前的buffer，这也意味着它不适用于动态消息(译者注：消息大小不固定)。换句话说，若是存在消息头和消息体，消息头必须完成填充（例如 128byte），Scattering Reads才能正常工做。

Gathering Writes

Gathering Writes是指数据从多个buffer写入到同一个channel。以下图描述：

Java NIO: Gathering Write

Java NIO: Gathering Write

代码示例以下：

1 ByteBuffer header = ByteBuffer.allocate(128);
2 ByteBuffer body   = ByteBuffer.allocate(1024);
3  
4 //write data into buffers
5  
6 ByteBuffer[] bufferArray = { header, body };
7  
8 channel.write(bufferArray);

buffers数组是write()方法的入参，write()方法会按照buffer在数组中的顺序，将数据写入到channel，注意只有position和limit之间的数据才会被写入。所以，若是一个buffer的容量为128byte，可是仅仅包含58byte的数据，那么这58byte的数据将被写入到channel中。所以与Scattering Reads相反，Gathering Writes能较好的处理动态消息。

在Java NIO中，若是两个通道中有一个是FileChannel，那你能够直接将数据从一个channel（译者注：channel中文常译做通道）传输到另一个channel。

transferFrom()

FileChannel的transferFrom()方法能够将数据从源通道传输到FileChannel中（译者注：这个方法在JDK文档中的解释为将字节从给定的可读取字节通道传输到此通道的文件中）。下面是一个简单的例子：

01 RandomAccessFile fromFile = new RandomAccessFile("fromFile.txt", "rw");
02 FileChannel      fromChannel = fromFile.getChannel();
03  
04 RandomAccessFile toFile = new RandomAccessFile("toFile.txt", "rw");
05 FileChannel      toChannel = toFile.getChannel();
06  
07 long position = 0;
08 long count = fromChannel.size();
09  
10 toChannel.transferFrom(position, count, fromChannel);

方法的输入参数position表示从position处开始向目标文件写入数据，count表示最多传输的字节数。若是源通道的剩余空间小于 count 个字节，则所传输的字节数要小于请求的字节数。
此外要注意，在SoketChannel的实现中，SocketChannel只会传输此刻准备好的数据（可能不足count字节）。所以，SocketChannel可能不会将请求的全部数据(count个字节)所有传输到FileChannel中。

transferTo()

transferTo()方法将数据从FileChannel传输到其余的channel中。下面是一个简单的例子：

01 RandomAccessFile fromFile = new RandomAccessFile("fromFile.txt", "rw");
02 FileChannel      fromChannel = fromFile.getChannel();
03  
04 RandomAccessFile toFile = new RandomAccessFile("toFile.txt", "rw");
05 FileChannel      toChannel = toFile.getChannel();
06  
07 long position = 0;
08 long count = fromChannel.size();
09  
10 fromChannel.transferTo(position, count, toChannel);

是否是发现这个例子和前面那个例子特别类似？除了调用方法的FileChannel对象不同外，其余的都同样。
上面所说的关于SocketChannel的问题在transferTo()方法中一样存在。SocketChannel会一直传输数据直到目标buffer被填满。

elector（选择器）是Java NIO中可以检测一到多个NIO通道，并可以知晓通道是否为诸如读写事件作好准备的组件。这样，一个单独的线程能够管理多个channel，从而管理多个网络链接。

下面是本文所涉及到的主题列表：

  1. 为何使用Selector?
  2. Selector的建立
  3. 向Selector注册通道
  4. SelectionKey
  5. 经过Selector选择通道
  6. wakeUp()
  7. close()
  8. 完整的示例

为何使用Selector?

仅用单个线程来处理多个Channels的好处是，只须要更少的线程来处理通道。事实上，能够只用一个线程处理全部的通道。对于操做系统来讲，线程之间上下文切换的开销很大，并且每一个线程都要占用系统的一些资源（如内存）。所以，使用的线程越少越好。

可是，须要记住，现代的操做系统和CPU在多任务方面表现的愈来愈好，因此多线程的开销随着时间的推移，变得愈来愈小了。实际上，若是一个CPU有多个内核，不使用多任务多是在浪费CPU能力。无论怎么说，关于那种设计的讨论应该放在另外一篇不一样的文章中。在这里，只要知道使用Selector可以处理多个通道就足够了。

下面是单线程使用一个Selector处理3个channel的示例图：

Selector的建立

经过调用Selector.open()方法建立一个Selector，以下：

1 Selector selector = Selector.open();

向Selector注册通道

为了将Channel和Selector配合使用，必须将channel注册到selector上。经过SelectableChannel.register()方法来实现，以下：

1 channel.configureBlocking(false);
2 SelectionKey key = channel.register(selector,
3     Selectionkey.OP_READ);

与Selector一块儿使用时，Channel必须处于非阻塞模式下。这意味着不能将FileChannel与Selector一块儿使用，由于FileChannel不能切换到非阻塞模式。而套接字通道均可以。

注意register()方法的第二个参数。这是一个“interest集合”，意思是在经过Selector监听Channel时对什么事件感兴趣。能够监听四种不一样类型的事件：

  1. Connect
  2. Accept
  3. Read
  4. Write

通道触发了一个事件意思是该事件已经就绪。因此，某个channel成功链接到另外一个服务器称为“链接就绪”。一个server socket channel准备好接收新进入的链接称为“接收就绪”。一个有数据可读的通道能够说是“读就绪”。等待写数据的通道能够说是“写就绪”。

这四种事件用SelectionKey的四个常量来表示：

  1. SelectionKey.OP_CONNECT
  2. SelectionKey.OP_ACCEPT
  3. SelectionKey.OP_READ
  4. SelectionKey.OP_WRITE

若是你对不止一种事件感兴趣，那么能够用“位或”操做符将常量链接起来，以下：

1 int interestSet = SelectionKey.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE;

在下面还会继续提到interest集合。

SelectionKey

在上一小节中，当向Selector注册Channel时，register()方法会返回一个SelectionKey对象。这个对象包含了一些你感兴趣的属性：

  • interest集合
  • ready集合
  • Channel
  • Selector
  • 附加的对象（可选）

下面我会描述这些属性。

interest集合

就像向Selector注册通道一节中所描述的，interest集合是你所选择的感兴趣的事件集合。能够经过SelectionKey读写interest集合，像这样：

1 int interestSet = selectionKey.interestOps();
2  
3 boolean isInterestedInAccept  = (interestSet & SelectionKey.OP_ACCEPT) == SelectionKey.OP_ACCEPT；
4 boolean isInterestedInConnect = interestSet & SelectionKey.OP_CONNECT;
5 boolean isInterestedInRead    = interestSet & SelectionKey.OP_READ;
6 boolean isInterestedInWrite   = interestSet & SelectionKey.OP_WRITE;

能够看到，用“位与”操做interest 集合和给定的SelectionKey常量，能够肯定某个肯定的事件是否在interest 集合中。

ready集合

ready 集合是通道已经准备就绪的操做的集合。在一次选择(Selection)以后，你会首先访问这个ready set。Selection将在下一小节进行解释。能够这样访问ready集合：

1 int readySet = selectionKey.readyOps();

能够用像检测interest集合那样的方法，来检测channel中什么事件或操做已经就绪。可是，也可使用如下四个方法，它们都会返回一个布尔类型：

1 selectionKey.isAcceptable();
2 selectionKey.isConnectable();
3 selectionKey.isReadable();
4 selectionKey.isWritable();

Channel + Selector

从SelectionKey访问Channel和Selector很简单。以下：

1 Channel  channel  = selectionKey.channel();
2 Selector selector = selectionKey.selector();

附加的对象

能够将一个对象或者更多信息附着到SelectionKey上，这样就能方便的识别某个给定的通道。例如，能够附加 与通道一块儿使用的Buffer，或是包含汇集数据的某个对象。使用方法以下：

1 selectionKey.attach(theObject);
2 Object attachedObj = selectionKey.attachment();

还能够在用register()方法向Selector注册Channel的时候附加对象。如：

1 SelectionKey key = channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ, theObject);

经过Selector选择通道

一旦向Selector注册了一或多个通道，就能够调用几个重载的select()方法。这些方法返回你所感兴趣的事件（如链接、接受、读或写）已经准备就绪的那些通道。换句话说，若是你对“读就绪”的通道感兴趣，select()方法会返回读事件已经就绪的那些通道。

下面是select()方法：

  • int select()
  • int select(long timeout)
  • int selectNow()

select()阻塞到至少有一个通道在你注册的事件上就绪了。

select(long timeout)和select()同样，除了最长会阻塞timeout毫秒(参数)。

selectNow()不会阻塞，无论什么通道就绪都马上返回（译者注：此方法执行非阻塞的选择操做。若是自从前一次选择操做后，没有通道变成可选择的，则此方法直接返回零。）。

select()方法返回的int值表示有多少通道已经就绪。亦即，自上次调用select()方法后有多少通道变成就绪状态。若是调用select()方法，由于有一个通道变成就绪状态，返回了1，若再次调用select()方法，若是另外一个通道就绪了，它会再次返回1。若是对第一个就绪的channel没有作任何操做，如今就有两个就绪的通道，但在每次select()方法调用之间，只有一个通道就绪了。

selectedKeys()

一旦调用了select()方法，而且返回值代表有一个或更多个通道就绪了，而后能够经过调用selector的selectedKeys()方法，访问“已选择键集（selected key set）”中的就绪通道。以下所示：

1 Set selectedKeys = selector.selectedKeys();

当像Selector注册Channel时，Channel.register()方法会返回一个SelectionKey 对象。这个对象表明了注册到该Selector的通道。能够经过SelectionKey的selectedKeySet()方法访问这些对象。

能够遍历这个已选择的键集合来访问就绪的通道。以下：

01 Set selectedKeys = selector.selectedKeys();
02 Iterator keyIterator = selectedKeys.iterator();
03 while(keyIterator.hasNext()) {
04     SelectionKey key = keyIterator.next();
05     if(key.isAcceptable()) {
06         // a connection was accepted by a ServerSocketChannel.
07     } else if (key.isConnectable()) {
08         // a connection was established with a remote server.
09     } else if (key.isReadable()) {
10         // a channel is ready for reading
11     } else if (key.isWritable()) {
12         // a channel is ready for writing
13     }
14     keyIterator.remove();
15 }

这个循环遍历已选择键集中的每一个键，并检测各个键所对应的通道的就绪事件。

注意每次迭代末尾的keyIterator.remove()调用。Selector不会本身从已选择键集中移除SelectionKey实例。必须在处理完通道时本身移除。下次该通道变成就绪时，Selector会再次将其放入已选择键集中。

SelectionKey.channel()方法返回的通道须要转型成你要处理的类型，如ServerSocketChannel或SocketChannel等。

wakeUp()

某个线程调用select()方法后阻塞了，即便没有通道已经就绪，也有办法让其从select()方法返回。只要让其它线程在第一个线程调用select()方法的那个对象上调用Selector.wakeup()方法便可。阻塞在select()方法上的线程会立马返回。

若是有其它线程调用了wakeup()方法，但当前没有线程阻塞在select()方法上，下个调用select()方法的线程会当即“醒来（wake up）”。

close()

用完Selector后调用其close()方法会关闭该Selector，且使注册到该Selector上的全部SelectionKey实例无效。通道自己并不会关闭。

完整的示例

这里有一个完整的示例，打开一个Selector，注册一个通道注册到这个Selector上(通道的初始化过程略去),而后持续监控这个Selector的四种事件（接受，链接，读，写）是否就绪。

查看源代码 打印 帮助
01 Selector selector = Selector.open();
02 channel.configureBlocking(false);
03 SelectionKey key = channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
04 while(true) {
05   int readyChannels = selector.select();
06   if(readyChannels == 0) continue;
07   Set selectedKeys = selector.selectedKeys();
08   Iterator keyIterator = selectedKeys.iterator();
09   while(keyIterator.hasNext()) {
10     SelectionKey key = keyIterator.next();
11     if(key.isAcceptable()) {
12         // a connection was accepted by a ServerSocketChannel.
13     } else if (key.isConnectable()) {
14         // a connection was established with a remote server.
15     } else if (key.isReadable()) {
16         // a channel is ready for reading
17     } else if (key.isWritable()) {
18         // a channel is ready for writing
19     }
20     keyIterator.remove();
21   }
22 }

Java NIO中的FileChannel是一个链接到文件的通道。能够经过文件通道读写文件。

FileChannel没法设置为非阻塞模式，它老是运行在阻塞模式下。

打开FileChannel

在使用FileChannel以前，必须先打开它。可是，咱们没法直接打开一个FileChannel，须要经过使用一个InputStream、OutputStream或RandomAccessFile来获取一个FileChannel实例。下面是经过RandomAccessFile打开FileChannel的示例：

1 RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("data/nio-data.txt", "rw");
2 FileChannel inChannel = aFile.getChannel();

从FileChannel读取数据

调用多个read()方法之一从FileChannel中读取数据。如：

1 ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
2 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。

而后，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。若是返回-1，表示到了文件末尾。

向FileChannel写数据

使用FileChannel.write()方法向FileChannel写数据，该方法的参数是一个Buffer。如：

01 String newData = "New String to write to file..." + System.currentTimeMillis();
02  
03 ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
04 buf.clear();
05 buf.put(newData.getBytes());
06  
07 buf.flip();
08  
09 while(buf.hasRemaining()) {
10     channel.write(buf);
11 }

注意FileChannel.write()是在while循环中调用的。由于没法保证write()方法一次能向FileChannel写入多少字节，所以须要重复调用write()方法，直到Buffer中已经没有还没有写入通道的字节。

关闭FileChannel

用完FileChannel后必须将其关闭。如：

1 channel.close();

FileChannel的position方法

有时可能须要在FileChannel的某个特定位置进行数据的读/写操做。能够经过调用position()方法获取FileChannel的当前位置。

也能够经过调用position(long pos)方法设置FileChannel的当前位置。

这里有两个例子:

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

若是将位置设置在文件结束符以后，而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。

若是将位置设置在文件结束符以后，而后向通道中写数据，文件将撑大到当前位置并写入数据。这可能致使“文件空洞”，磁盘上物理文件中写入的数据间有空隙。

FileChannel的size方法

FileChannel实例的size()方法将返回该实例所关联文件的大小。如:

1 long fileSize = channel.size();

FileChannel的truncate方法

可使用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。如：

1 channel.truncate(1024);

这个例子截取文件的前1024个字节。

FileChannel的force方法

FileChannel.force()方法将通道里还没有写入磁盘的数据强制写到磁盘上。出于性能方面的考虑，操做系统会将数据缓存在内存中，因此没法保证写入到FileChannel里的数据必定会即时写到磁盘上。要保证这一点，须要调用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：

查看源代码 打印 帮助
1 channel.force(true);

Java NIO中的SocketChannel是一个链接到TCP网络套接字的通道。能够经过如下2种方式建立SocketChannel：

  1. 打开一个SocketChannel并链接到互联网上的某台服务器。
  2. 一个新链接到达ServerSocketChannel时，会建立一个SocketChannel。

打开 SocketChannel

下面是SocketChannel的打开方式：

1 SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
2 socketChannel.connect(new InetSocketAddress("http://jenkov.com", 80));

关闭 SocketChannel

当用完SocketChannel以后调用SocketChannel.close()关闭SocketChannel：

1 socketChannel.close();

从 SocketChannel 读取数据

要从SocketChannel中读取数据，调用一个read()的方法之一。如下是例子：

相关文章
相关标签/搜索
每日一句
    每一个你不满意的现在，都有一个你没有努力的曾经。
本站公众号
   欢迎关注本站公众号,获取更多信息
联系我们 最近搜索 最新文章 沪ICP备13005482号-10 MyBatis教程 SQL 教程 MySQL教程 Java 教程 Thymeleaf 教程 Hibernate教程 Spring教程 Redis教程