Java NIO通道Channel的原理与获取
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概述
通道Channel：由java.nio.channels包定义。Channel表示IO源与目标打开的连接。Channel类似于传统的"流"，只不过Channel本身不能直接访问数据，Channel只能与Buffer进行交互。
传统的数据流：
CPU处理IO，性能损耗太大
改为：
-
内存和IO接口之间加了 DMA(直接存储器)，DMA向CPU申请权限，IO的操作全部由DMA管理。CPU不要干预。
-
若有大量的IO请求，会造成DMA的走线过多，则也会影响性能。
则改DMA为Channel，Channel为完全独立的单元，不需要向CPU申请权限，专门用于IO。
package com.expgiga.NIO;
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.MappedByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.file.Paths;
import java.nio.file.StandardOpenOption;
/**
* 一、Channel:用于源节点与目标节点之间的连接。在Java NIO中，负责缓冲区中数据传输，Channel本身不存储数据，因此需要配合缓冲区进行传输。
*
* 二、Channel的实现类：
* java.nio.channels.Channel 接口：
* |-- FileChannel
* |-- SocketChannel
* |-- ServerSocketChannel
* |-- DatagramChannel
*
* 三、获取通道Channel
* 1.Java针对支持通道的类提供了getChannel()方法
* 本地IO
* FileInputStream/FileOutputStream
* RandomAccessFile
*
* 网络IO:
* Socket
* ServerSocket
* DatagramSocket
*
* 2.在jdk1.7中的NIO.2针对各个通道提供了静态方法open()
*
* 3.在jdk1.7中的NIO.2的Files工具类的newByteChannel()
*
* 四、通道之间的数据传输
* transferFrom()
* transferTo()
*
*/
public class TestChannel {
public static void main(String[] args) throws IOException {
/*
* 1.利用通道完成文件的复制（非直接缓冲区）
*/
FileInputStream fis = null;
FileOutputStream fos = null;
FileChannel inChannel = null;
FileChannel outChannel = null;
try {
fis = new FileInputStream("1.jpg");
fos = new FileOutputStream("2.jpg");
//1.获取通道
inChannel = fis.getChannel();
outChannel = fos.getChannel();
//2.分配指定大小的缓冲区
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
//3.将通道中的数据缓冲区中
while (inChannel.read(buffer) != -1) {
buffer.flip();//切换成都数据模式
//4.将缓冲区中的数据写入通道中
outChannel.write(buffer);
buffer.clear();//清空缓冲区
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (outChannel != null) {
try {
outChannel.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (inChannel != null) {
try {
inChannel.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (fis != null) {
try {
fis.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
if (fos != null) {
try {
fos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
/*
* 2.利用（直接缓冲区）通道完成文件的复制(内存映射文件的方式)
*/
long start = System.currentTimeMillis();
FileChannel inChannel2 = FileChannel.open(Paths.get("1.jpg"), StandardOpenOption.READ);
FileChannel outChannel2 = FileChannel.open(Paths.get("3.jpg"), StandardOpenOption.WRITE, StandardOpenOption.READ, StandardOpenOption.CREATE);
//内存映射文件
MappedByteBuffer inMappedBuf = inChannel2.map(FileChannel.MapMode.READ_ONLY, 0, inChannel.size());
MappedByteBuffer outMappedBuf = outChannel2.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, inChannel.size());
//直接对缓冲区进行数据读写操作
byte[] dst = new byte[inMappedBuf.limit()];
inMappedBuf.get(dst);
outMappedBuf.put(dst);
inChannel2.close();
outChannel2.close();
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("耗费的时间为：" + (end - start));
/*
* 通道之间的数据传输（直接缓冲区）
*/
FileChannel inChannel3 = FileChannel.open(Paths.get("1.jpg"), StandardOpenOption.READ);
FileChannel outChannel3 = FileChannel.open(Paths.get("3.jpg"), StandardOpenOption.WRITE, StandardOpenOption.READ, StandardOpenOption.CREATE);
inChannel3.transferTo(0, inChannel3.size(), outChannel3);
//等价于
// outChannel3.transferFrom(inChannel3, 0, inChannel3.size());
inChannel3.close();
outChannel3.close();
}
}