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光说不干，事事落空，又说又干，马到成功
NIO 基础组件之 Channel
什么是Channel
传输数据的通道，其实和数据流挺像的，不过数据流是单向的而Channel 是双向的，可以向channel中写数据，也可以从channel中读取数据
1. 网络连接通道 channel
channel 分类有很多种，但是我们先来学习有关于网络连接的 channel，ServerSocketChannel 和 SocketChannel
1. SocketChannel
负责连接的数据传输，其实和java底层的Socket一样，同时处于服务端和客户端，所以对应于一个连接，两端都有一个负责传输的 SocketChannel
2. ServerSocketChannel
负责连接监听，其实和 java 底层的 ServerSocket 一样，只应用于服务端
模式支持
无论是 ServerSocketChannel还是 SocketChannel，都支持阻塞和非阻塞两种模式。如何进行模式的设置呢？调用configureBlocking()方法，具体如下：
1. 非阻塞
socketChannel.configureBlocking(false) 设置为非阻塞模式
2. 阻塞
socketChannel.configureBlocking(true) 设置为阻塞模式，不过一般的都是设置成false的，因为这个是非阻塞的效率比较高，如果设置称阻塞的那么就不用NIO了就直接用IO了
如何获取SocketChannel传输通道
在客户端，先通过SocketChannel静态方法open()获得一个套接字传输通道，然后将socket设置为非阻塞模式，最后通过connect()实例方法对服务器的IP和端口发起连接
public class ChannelClientDemo {
public static void main(String[] args) {
try {
// 获取一个套接字传输通道
SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
// 将通道设置为非阻塞模式
socketChannel.configureBlocking(false);
// 对服务器的IP和端口发起连接,此时不一定连接成功，
// 因为是非阻塞的，所以如果连接不成功也会返回，因此需要进行不断的自旋
// 检查是否连接成功
socketChannel.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 80));
while (!socketChannel.finishConnect()) {
// 不停的进行阻塞等待，也可以做别的事情
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
读取SocketChannel传输通道
当SocketChannel传输通道可读时，可以从SocketChannel读取数据，调用read方法，将数据读入到缓冲区的ByteBuffer
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024); // 分配一个 buffer 缓冲区
int bytesRead = socketChannel.read(byteBuffer);
在读取时，因为是异步的，所以我们必须检查read的返回值，以便判断当前是否读到了数据，read方法的返回值是读取的字节数，如果是-1，那么表示读取到对方的输出结束标志，即对方已经输出结束，准备关闭连接。实际上，通过read() 方法读数据本身是很简单的，比较困难的是在非阻塞模式下如何知道通道何时是可读的。
写入SocketChannel传输通道
调用write方法进行缓冲区的写入，写入之前需要读取缓冲区，要求ByteBuffer是读模式
buffer.flip();
socketChannel.write(buffer);
关闭socketChannel传输通道
在关闭SocketChannel传输通道前，如果传输通道用来写入数据，则建议调用一次shutdownOutput() 终止输出方法，向对方发送一个输出的结束标志 -1 。然后调用socketChannel.close()方法，关闭套接字连接
// 调用终止输出方法，向对方发送一个输出的结束标记
socketChannel.shutdownOutput();
// 关闭套接字链接
socketChannel.close();
2. 文件读写Channel
专门操作文件的Channel.既可以从一个文件中读取数据，也可以将数据写入文件中，但是要注意，FileChannel为阻塞模式，不是非阻塞模式，也不能设置成非阻塞模式。
获取文件的Channel
在使用FileChannel之前，必须先打开它。但是，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。
// 文件输入流
FileInputStream inputStream = new FileInputStream("文件路径");
// 获取文件流输入流的通道
FileChannel inputStreamChannel = inputStream.getChannel();
// 创建一个文件输出流
FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("文件输出路径");
// 创建一个文件输出流通道
FileChannel outputStreamChannel = fileOutputStream.getChannel();
// 通过RandomAccessFile（文件随机访问）类来获取FileChannel实例,可读可写
RandomAccessFile randomAccessFile = new RandomAccessFile("文件路径","rw");
FileChannel accessFileChannel = randomAccessFile.getChannel();
读取FileChannel
在大部分应用场景中，从通道读取数据都会调用通道的read(ByteBufferbuf)方法，它把从通道读取的数据写入ByteBuffer缓冲区，并且返回读取的数据量。read()方法返回的int值表示了有多少字节被读到了Buffer中。如果返回-1，表示到了文件末尾。
// 创建一个缓冲区
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
// 将通道中的数据写入buf缓冲区中
accessFileChannel.read(buf);
以上代码中channel.read(buf)读取通道的数据时，对于通道来说是读模式，对于ByteBuffer缓冲区来说是写入数据，这时ByteBuffer缓冲区处于写模式。
写入FileChannel
把数据写入通道，在大部分应用场景中都会调用通道的write(ByteBuffer)方法，此方法的参数是一个ByteBuffer缓冲区实例，是待写数据的来源。write(ByteBuffer)方法的作用是从ByteBuffer缓冲区中读取数据，然后写入通道自身，而返回值是写入成功的字节数。注意FileChannel.write()是在while循环中调用的。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。
// 如果buffer处于写模式（比如刚写完数据），那么需要反转buffer，使其变成读模式
buf.flip();
accessFileChannel.write(buf);
在以上的outchannel.write(buf)调用中，对于入参buf实例来说，需要从其中读取数据写入outchannel通道中，所以入参buf必须处于读模式，不能处于写模式。
关闭通道
当通道使用完成后，必须将其关闭。关闭非常简单，调用close()方法即可。
accessFileChannel.close();
强制刷新到磁盘
在将缓冲区写入通道时，出于性能的原因，操作系统不可能每次都实时地将写入数据落地（或刷新）到磁盘，完成最终的数据保存。在将缓冲区数据写入通道时，要保证数据能写入磁盘，可以在写入后调用一下FileChannel的force()方法。
accessFileChannel.force(true);
总结
NIO 的通道要比原生的流处理好用的多，毕竟他是双向的，流处理是单向的，而且结合了buffer缓存区的操作，这样一来大大的提高了文件或者网络传输的效率，后续我会继续更新NIO buffer、selector等核心内容之后再攻占netty这个模块，等netty这个模块搞定后就继续攻占中间件系列比如MQ、dubbo等