Java - NIO之Channel（FileChannel）

一、关于Channel

    Java NIO的通道（Channel）类似流，但又有些不同：

        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。

        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。

 

    Java NIO中最重要的通道的实现：

        FileChannel 从文件中读写数据。

        DatagramChannel 能通过UDP读写网络中的数据。

        SocketChannel 能通过TCP读写网络中的数据。

        ServerSocketChannel可以监听新进来的TCP连接，像Web服务器那样。对每一个新进来的连接都会创建一个SocketChannel。

二、关于FileChannel

    Java NIO中的FileChannel是一个连接到文件的通道，可以通过文件通道读写文件。

    FileChannel无法设置为非阻塞模式，它总是运行在阻塞模式下。

三、读取文件

/**
* 获取文件句柄（相对于项目根路径）
*/
RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("nio-data.txt", "rw");

/**
* 获取Channel
*/
FileChannel channel = file.getChannel();

/**
* 定义Buffer缓冲区，存放读取到的数据。          大小 48byte
*/
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);

/**
* 从Channel中读取数据写到Buffer
*/
int bytesRead = channel.read(buf);

/**
* 循环读取（判断是否读取完毕）
*/
while (bytesRead != -1) {

/**
* 翻转Buffer的读写模式
*/
buf.flip();

/**
* 打印当前读取到的数据
*/
while(buf.hasRemaining()){
System.out.print((char) buf.get());
}

/**
* 清空缓冲区，让它可以再次被写入
*/
buf.clear();

/**
* 继续从Channel中读取数据到Buffer
*/
bytesRead = channel.read(buf);
}

/**
* 关闭资源
*/
channel.close();
file.close();

四、写入文件

/**
* 准备工作
*/
String newData = "New String to write to file..." + System.currentTimeMillis();

RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("nio-data.txt", "rw");
FileChannel channel = file.getChannel();

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
buf.clear();

buf.put(newData.getBytes());

buf.flip();

/**
* 因为无法保证write()方法一次能向FileChannel写入多少字节，因此需要重复调用write()方法，直到Buffer中已经没有尚未写入通道的字节
*/
while(buf.hasRemaining()) {
channel.write(buf);
}

channel.close();
file.close();

    注意：因为没有指定写入的开始位置，如果源文件中已经存在数据，这里的写入会从源文件的开始位置替换到写入数据的结束。

五、特定位置读写
    对于某个特定位置进行数据的读/写操作，可以通过调用position()方法获取FileChannel的当前位置， 也可以通过调用position(long pos)方法设置FileChannel的当前位置。

    size()方法将返回该实例所关联文件的大小

    force(boolean metaData)方法将通道里尚未写入磁盘的数据强制写到磁盘上，metaData为true将包含权限

/**
* 准备数据
*/
String newData = "New String to write to file..." + System.currentTimeMillis();

RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("nio-data.txt", "rw");
FileChannel channel = file.getChannel();

/**
* 指定position为文件大小的值，即在channel的末尾追加内容
*/
channel.position(channel.size());

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
buf.clear();

buf.put(newData.getBytes());

buf.flip();

while(buf.hasRemaining()) {
channel.write(buf);
}

channel.close();
file.close();

六、文件截取

    对文件本身发生作用，需要写权限

RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("nio-data.txt", "rw");
FileChannel channel = file.getChannel();

/**
* 截取文件前40byte
*/
channel.truncate(40);

channel.close();
file.close();

七、Channel-to-Channel传输

    FileChannel类有这两个独有的方法方法：transferFrom()和testTransferTo()，因此Channel-to-Channel传输中通道之一必须是FileChannel。

    直接的通道传输不会更新与某个FileChannel关联的position值。

    对于传输数据来源是一个文件的transferTo()方法，如果position + count的值大于文件的size值，传输会在文件尾的位置终止。

/**
* 测试TransferFrom()
*/
@org.junit.Test
public void testTransferFrom() throws Exception{
/**
* 来源相关
*/
RandomAccessFile fromFile = new RandomAccessFile("fromFile.txt", "rw");
FileChannel fromChannel = fromFile.getChannel();

/**
* 目标相关
*/
RandomAccessFile toFile = new RandomAccessFile("toFile.txt", "rw");
FileChannel toChannel = toFile.getChannel();

/**
* 传输量
*/
long position = 0;
long count = fromChannel.size();

/**
* 执行传输(FileChannel to FileChannel)
*/
toChannel.transferFrom(fromChannel, position, count);

toChannel.close();
toFile.close();
fromChannel.close();
fromFile.close();
}

/**
* 测试TransferTo()
*/
@org.junit.Test
public void testTransferTo() throws Exception{
/**
* 来源相关
*/
RandomAccessFile fromFile = new RandomAccessFile("fromFile.txt", "rw");
FileChannel fromChannel = fromFile.getChannel();

/**
* 目标相关
*/
WritableByteChannel toChannel = Channels.newChannel(System.out);

/**
* 执行传输(文件通道 to 普通通道)
*/
fromChannel.transferTo(0, fromChannel.size(), toChannel);
fromChannel.close();
fromFile.close();
}