5. 彤哥说netty系列之Java NIO核心组件之Channel

你好，我是彤哥，本篇是netty系列的第五篇。

简介

上一章咱们一块儿学习了如何使用Java原生NIO实现群聊系统，这章咱们一块儿来看看Java NIO的核心组件之一——Channel。

思惟转变

首先，我想说的最重要的一个点是，学习NIO思惟必定要从BIO那种一个链接一个线程的模式转变成多个链接（Channel）共用一个线程来处理的这种思惟。

1个Connection = 1个Socket = 1个Channel，这几个概念能够看做是等价的，都表示一个链接，只不过是用在不一样的场景中。

若是单从阻塞/非阻塞的角度来看的话，IO能够分红两大类，一类是Blocking IO，一类是Non-blocking IO，像IO五种模型中的后四种其实均可以看做是非阻塞型IO，只是各自使用的手段不相同罢了。

在Java中，咱们说的非阻塞IO或者说NIO（New IO）主要是指多路复用IO，底层可使用select/poll/epoll等技术实现。

另外，在Java1.7的时候引入了NIO2，这个主要是指异步IO模型，也就是咱们常说的AIO，底层彻底使用异步回调的方式来实现。

可是，因为AIO这项技术在linux操做系统上还不太成熟，因此咱们一般也不会说太多关于这方面的内容。

在后面咱们学习Netty的时候会再次讲到这三种IO模型，能够看到Netty是彻底支持三种IO的，可是它把OIO（BIO）和AIO都给deprecated了，也进一步说明了AIO的不成熟性。

好了，扯了一下思惟转变的问题，下面正式进入今天的内容——Java NIO核心组件之Channel。

Channel

概念

咱们先来看看Java中对于Channel的定义，位于java.nio.channels.Channel类的注释上：

A nexus for I/O operations.
本文来源工从号彤哥读源码
A channel represents an open connection to an entity such as a hardware device, a file, a network socket, or a program component that is capable of performing one or more distinct I/O operations, for example reading or writing.

第一句，它是IO操做的一种链接。

nexus, the means of connection between things linked in series.

第二句，Channel表明到实体的开放链接，这个实体能够是硬件，文件，网络套接字，或者程序组件，而且能够执行一个或多个不一样的IO操做，例如，读或写。

简单点讲，Channel就是实体与实体之间的链接，好比，操做文件可使用FileChannel，操做网络可使用SocketChannel等。

与流的区别

BIO是面向流（Stream）编程的，流又分红InputStream和OutputStream，那么Channel和Stream有什么区别呢？

• Channel能够同时支持读和写，而Stream只能支持单向的读或写（因此分红InputStream和OutputStream）
• Channel支持异步读写，Stream一般只支持同步
• Channel老是读向（read into）Buffer，或者写自（write from）Buffer（有点绕，以Channel为中心，从Channel中读出数据到Buffer，从Buffer中往Channel写入数据）

实现方式

下面列举了JDK中比较重要的实现方式：

• FileChannel：操做文件
• DatagramChannel：UDP协议支持
• SocketChannel：TCP协议支持
• ServerSocketChannel：监听TCP协议Accept事件，以后建立SocketChannel

例子

public class FileChannelTest {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 从文件获取一个FileChannel
        FileChannel fileChannel = new RandomAccessFile("D:\\object.txt", "rw").getChannel();
        // 声明一个Byte类型的Buffer
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);
        // 将FileChannel中的数据读出到buffer中，-1表示读取完毕
        // buffer默认为写模式，本文来源工从号彤哥读源码
        // read()方法是相对channel而言的，相对buffer就是写
        while ((fileChannel.read(buffer)) != -1) {
            // buffer切换为读模式
            buffer.flip();
            // buffer中是否有未读数据
            while (buffer.hasRemaining()) {
                // 未读数据的长度
                int remain = buffer.remaining();
                // 声明一个字节数组
                byte[] bytes = new byte[remain];
                // 将buffer中数据读出到字节数组中
                buffer.get(bytes);
                // 打印出来
                System.out.println(new String(bytes, StandardCharsets.UTF_8));
            }
            // 清空buffer，为下一次写入数据作准备
            // clear()会将buffer再次切换为写模式
            buffer.clear();
        }
    }
}

能够看到，Channel与Buffer是息息相关的。注意这里的读写方法，调用者是谁就以谁为核心，channel.read()就表示从channel读出数据，buffer.get()就表示从buffer读出数据，这跟传统编程的角度不太同样的地方。

总结

今天咱们学习了Java NIO核心组件之Channel，它与传统BIO中的流很相似但又有所区别，且常常与Buffer联合起来使用，Buffer又是什么呢？请听下回分解。

参考

挺不错的一个网站：

http://tutorials.jenkov.com/j...

最后，也欢迎来个人工从号彤哥读源码系统地学习源码&架构的知识。