通道(channel)介绍
Channel是一个对象,作用是用于源节点和目标节点的连接,在java NIO中负责缓冲区数据的传递。Channel本身不存储数据，因此需要配合缓冲区进行传输。
主要的实现类有
主要的实现类有如下四个: FileChannel, SocketChannel, ServerSocketChannel, DatagramChannel,都实现了java.nio.channels.Channel接口
获取通道
Java针对支持通道的类提供了getChannel()方法
在JDK1.7中的NIO.2针对各个通道提供了静态方法open()
在JDK1.7中的NIO.2的Files工具类的newByteChannel()
public static void main(String[] args) throws Exception { // 1本地IO获取通道 FileInputStream in = new FileInputStream("c:/tools/a.txt"); FileChannel fileChannel = in.getChannel(); // 2.通过open方法获取 FileChannel.open(Paths.get("c:/tools/a.txt"), StandardOpenOption.READ); }
案例-文件复制
1.使用FileChannel配合缓冲区实现文件复制的功能
/** * FileChannel实现文件复制功能 * @param args * @throws Exception */ public static void main(String[] args) throws Exception { FileInputStream in = new FileInputStream("c:/tools/a.txt"); FileOutputStream out = new FileOutputStream("c:/tools/a-copy1.txt"); FileChannel inChannel = in.getChannel(); FileChannel outChannel = out.getChannel(); // 分配指定大小的缓冲区 ByteBuffer bb = ByteBuffer.allocate(1024); // 将通道中的数据存入缓冲区中 while(inChannel.read(bb)!=-1){ bb.flip();// 切换到读取模式 outChannel.write(bb); // 将缓冲区的数据写入到输出通道中 bb.clear(); // 清空缓冲区 } outChannel.close(); inChannel.close(); }
2.内存映射文件的方式实现文件复制
/** * 使用直接缓冲区来完成文件的复制【内存映射文件】 * @param args * @throws Exception */ public static void main(String[] args) throws Exception { FileChannel inChannel = FileChannel.open(Paths.get("c:/tools/a.txt"),StandardOpenOption.READ ); FileChannel outChannel = FileChannel.open( Paths.get("c:/tools/aa.txt") , StandardOpenOption.WRITE ,StandardOpenOption.CREATE ,StandardOpenOption.READ); // 获取内存映射文件 MappedByteBuffer inMap = inChannel.map(MapMode.READ_ONLY, 0, inChannel.size()); MappedByteBuffer outMap = outChannel.map(MapMode.READ_WRITE, 0, inChannel.size()); byte[] b = new byte[inMap.limit()]; // 从磁盘文件中获取数据写入到b字节数组中 inMap.get(b); // 将b字节数组中的数据写入到磁盘文件中 outMap.put(b); inChannel.close(); outChannel.close(); }
3.Channel-to-channel方式实现复制
/** * 使用直接缓冲区来完成文件的复制【内存映射文件】 * @param args * @throws Exception */ public static void main(String[] args) throws Exception { FileChannel inChannel = FileChannel.open(Paths.get("c:/tools/a.txt"),StandardOpenOption.READ ); FileChannel outChannel = FileChannel.open( Paths.get("c:/tools/aa1.txt") ,StandardOpenOption.WRITE ,StandardOpenOption.CREATE ,StandardOpenOption.READ); //Channel-to-channel 传输是可以极其快速的，特别是在底层操作系统提供本地支持的时候。某些 //操作系统可以不必通过用户空间传递数据而进行直接的数据传输。对于大量的数据传输，这会是一个巨大的帮助 inChannel.transferTo(0, inChannel.size(), outChannel); inChannel.close(); outChannel.close(); }
scatter和gather
分散（scatter）
从Channel中读取是指在读操作时将读取的数据写入多个buffer中,将从Channel中读取的数据“分散（scatter）”到多个Buffer中
/** * 分散：scatter * @param args * @throws IOException */ public static void main(String[] args) throws IOException { FileChannel channel = FileChannel.open(Paths.get("c:/tools/a.txt"), StandardOpenOption.READ); // TODO Auto-generated method stub ByteBuffer header = ByteBuffer.allocate(16); ByteBuffer body = ByteBuffer.allocate(1024); ByteBuffer[] bufferArray = { header, body }; channel.read(bufferArray); bufferArray[0].flip(); bufferArray[1].flip(); System.out.println(new String(bufferArray[0].array(),0,bufferArray[0].limit())); System.out.println("---------"); System.out.println(new String(bufferArray[1].array(),0,bufferArray[1].limit())); }
注意buffer首先被插入到数组，然后再将数组作为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，如果存在消息头和消息体，消息头必须完成填充（例如 128byte），Scattering Reads才能正常工作。
聚集（gather）
写入Channel是指在写操作时将多个buffer的数据写入同一个Channel， 将多个Buffer中的数据“聚集（gather）”后发送到Channel
/** * 聚集gether * @param args * @throws IOException */ public static void main(String[] args) throws IOException { FileChannel channel = FileChannel.open(Paths.get("c:/tools/ag.txt"), StandardOpenOption.WRITE); ByteBuffer header = ByteBuffer.allocate(128); ByteBuffer body = ByteBuffer.allocate(1024); // 写入内容 header.put("bobo".getBytes()); // 转换为读模式 header.flip(); // 写入内容 body.put("hello".getBytes()); // 转换为读模式 body.flip(); //write data into buffers ByteBuffer[] bufferArray = { header, body }; // 将这两个缓冲区的数据依次写入到文件中 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。因此，如果一个buffer的容量为128byte，但是仅仅包含58byte的数据，那么这58byte的数据将被写入到channel中。因此与Scattering Reads相反，Gathering Writes能较好的处理动态消息。
