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

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/** 

 * 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

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/** 

 * 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

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/** 

 * 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

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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。

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/** 

 * 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();  

}  

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/** 

 * 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();  

}