Java NIO Channel 通道

引言

上一篇文章主要介绍了Java NIO Buffer的使用及内部实现原理，本期我们将会认识到Java NIO 另一个非常重要的特性Channel（通道）

对比传统IO流

在认识Java NIO Channel通道之前，我们有必要对比一下NIO Channel与传统I/O流的区别，以及它的优势在哪里:

• 既可以从通道中读取数据，又可以写数据到通道。但流的读写通常是单向的。
• 通道可以异步地读写。（不会阻塞进程）
• 通道中的数据总是要先读到一个Buffer，或者总是要从一个Buffer中写入(面向缓冲区)。

Channel 分类

下面列举的是JAVA NIO Channel的一些主要实现：

• FileChannel 文件通道
• SocketChannel 通过TCP读写网络中的数据。
• ServerSocketChannel TCP服务端，可以读写网络中的数据，可以监听新进来的TCP连接
• DatagramChannel 通过UDP读写网络中的数据

接下来我将主要对文件通道和Socket通道的使用做分析

文件通道 FileChannel

我们无法直接打开一个FileChannel，需要通过使用一个InputStream、OutputStream或RandomAccessFile来获取一个FileChannel实例。并且FileChannel无法设置为非阻塞模式，它总是运行在阻塞模式下,也就是说FileChannel的read write方法都是阻塞的。

读写数据

下面是通过RandomAccessFile打开FileChannel进行数据读写的示例：

写数据至指定文件

RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("hello.txt", "rw");
FileChannel fileChannel = file.getChannel();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(512);
// 将要写的数据写入缓冲区
buffer.put("见到你真好".getBytes("utf-8"));

// 切换缓冲区至可读模式
buffer.flip();

// 开始写入文件
fileChannel.write(buffer); // 返回当前写入的字节数
file.close();
fileChannel.close();

从文件中读取数据

RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("hello.txt", "rw");
FileChannel fileChannel = file.getChannel();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(512);
fileChannel.read(buffer);

// 切换缓冲区至可写模式
buffer.flip();
byte data [] = new byte[buffer.limit()];
// 将数据写至 byte数组
buffer.get(data);
System.out.println(new String(data));
file.close();
fileChannel.close();

Socket 通道

同样，相对于传统BIO的Socket，ServerSocket。NIO也提供了对TCP/IP协议封装的套接字通道：

• SocketChannel
• ServerSocketChannal

下面我们来看一下它们的基本使用

SocketChannel 打开通道

// 打开一个通道
SocketChannel channel = SocketChannel.open();

// 与Server建立连接
channel.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 8890));

ServerSocketChannel 打开通道接受连接

// 打开通道
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
// 绑定端口
serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(8890));
// 接受一个Socket连接 默认是阻塞模式
SocketChannel channel = serverSocketChannel.accept();

要点

SocketChannel,ServerSocketChannel 也可以设置成非阻塞模式，设置成非阻塞模式的话，accept，read，write 方法会立即返回， 因此需要我们在代码不断的轮询去判断连接和数据是否就绪

尾言

本篇文章主要介绍了Java NIO中Channel(通道)的使用，其使用与传统I/O流相比其实更加的易用。下期将会介绍Java NIO的核心Selector选择器的基本使用