四十三、NIO之Channel

Java NIO的通道类似流,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。

正如上面所说,从通道读取数据到缓冲区,从缓冲区写入数据到通道。如下图所示:

Channel的实现

这些是Java NIO中最重要的通道的实现:

  • FileChannel
  • DatagramChannel
  • SocketChannel
  • ServerSocketChannel

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。

基本的 Channel 示例

下面是一个使用FileChannel读取数据到Buffer中的示例:

01 RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("data/nio-data.txt""rw");
02 FileChannel inChannel = aFile.getChannel();
03  
04 ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
05  
06 int bytesRead = inChannel.read(buf);
07 while (bytesRead != -1) {
08  
09 System.out.println("Read " + bytesRead);
10 buf.flip();
11  
12 while(buf.hasRemaining()){
13 System.out.print((char) buf.get());
14 }
15  
16 buf.clear();
17 bytesRead = inChannel.read(buf);
18 }
19 aFile.close();

注意 buf.flip() 的调用,首先读取数据到Buffer,然后反转Buffer,接着再从Buffer中读取数据。下一节会深入讲解Buffer的更多细节。

二、SocketChannel

Java NIO中的SocketChannel是一个连接到TCP网络套接字的通道。可以通过以下2种方式创建SocketChannel:

  1. 打开一个SocketChannel并连接到互联网上的某台服务器。
  2. 一个新连接到达ServerSocketChannel时,会创建一个SocketChannel。

打开 SocketChannel

下面是SocketChannel的打开方式:

1 SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
2 socketChannel.connect(new InetSocketAddress("http://jenkov.com"80));

关闭 SocketChannel

当用完SocketChannel之后调用SocketChannel.close()关闭SocketChannel:

1 socketChannel.close();

从 SocketChannel 读取数据

要从SocketChannel中读取数据,调用一个read()的方法之一。以下是例子:

1 ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
2 int bytesRead = socketChannel.read(buf);

首先,分配一个Buffer。从SocketChannel读取到的数据将会放到这个Buffer中。

然后,调用SocketChannel.read()。该方法将数据从SocketChannel 读到Buffer中。read()方法返回的int值表示读了多少字节进Buffer里。如果返回的是-1,表示已经读到了流的末尾(连接关闭了)。

写入 SocketChannel

写数据到SocketChannel用的是SocketChannel.write()方法,该方法以一个Buffer作为参数。示例如下:

01 String newData = "New String to write to file..." + System.currentTimeMillis();
02  
03 ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
04 buf.clear();
05 buf.put(newData.getBytes());
06  
07 buf.flip();
08  
09 while(buf.hasRemaining()) {
10     channel.write(buf);
11 }

注意SocketChannel.write()方法的调用是在一个while循环中的。Write()方法无法保证能写多少字节到SocketChannel。所以,我们重复调用write()直到Buffer没有要写的字节为止。

非阻塞模式

可以设置 SocketChannel 为非阻塞模式(non-blocking mode).设置之后,就可以在异步模式下调用connect(), read() 和write()了。

connect()

如果SocketChannel在非阻塞模式下,此时调用connect(),该方法可能在连接建立之前就返回了。为了确定连接是否建立,可以调用finishConnect()的方法。像这样:

1 socketChannel.configureBlocking(false);
2 socketChannel.connect(new InetSocketAddress("http://jenkov.com"80));
3  
4 while(! socketChannel.finishConnect() ){
5     //wait, or do something else...
6 }

write()

非阻塞模式下,write()方法在尚未写出任何内容时可能就返回了。所以需要在循环中调用write()。前面已经有例子了,这里就不赘述了。

read()

非阻塞模式下,read()方法在尚未读取到任何数据时可能就返回了。所以需要关注它的int返回值,它会告诉你读取了多少字节。

非阻塞模式与选择器

非阻塞模式与选择器搭配会工作的更好,通过将一或多个SocketChannel注册到Selector,可以询问选择器哪个通道已经准备好了读取,写入等。Selector与SocketChannel的搭配使用会在后面详讲。

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转载自blog.csdn.net/u010285974/article/details/84625903