Java NIO学习系列二：Channel

　　上文总结了Java NIO中的Buffer相关知识点，本文中我们来总结一下它的好兄弟：Channel。上文有说到，Java NIO中的Buffer一般和Channel配对使用，NIO中的所有IO都起始于一个Channel，一个Channel就相当于一个流，，可以从Channel中读取数据到Buffer，或者写数据到Channel中。

Channel简介

FileChannel

SocketChannel

ServerSocketChannel

DatagramChannel

1. Channel简介

　　Java NIO中的Channel类似流，但是有一些不同：

Channel既可以支持写也可以支持读，而流则是单向的，只能支持写或者读；
Channel支持异步读写；
Channel一般和Buffer配套使用，从Channel中读取数据到Buffer中，或从Buffer写入到Channel中；

　　Channel的主要实现类有如下几种：

FileChannel，可以对文件读/写数据；
DatagramChannel，通过UDP从网络读/写数据；
SocketChannel，通过TCP从网络读/写数据；
ServerSocketChannel，允许你监听TCP连接，对于每个TCP连接都创建一个SocketChannel；

2. FileChannel

　　Java NIO FileChannel是一类文件相连的channel，通过它可以从文件读取数据，或向文件写数据。FileChannel类是Java NIO类库提供的用于代替标准Java IO API来读写文件。FileChannel不能设置为非阻塞模式，只能工作在阻塞模式下。

2.1 打开FileChannel

在使用FileChannel之前先要打开它，就I/O类库中有三个类被修改了，用以产生FileChannel，这三个类是：InputStream、OutputStream、RandomAccessFile，如下是如何从RandomAccessFile获取FileChannel：

RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("data/nio-data.txt", "rw");
FileChannel inChannel = aFile.getChannel();

2.2 从FileChannel读取数据

首先需要分配一个Buffer，从FileChannel读取的数据会读到Buffer中(是不是有点绕)。然后调用FileChannel的read()方法来读数据，这个方法会把数据读到Buffer中，返回的int代表读取了多少字节，返回-1代表文件末尾。

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
int bytesRead = inChannel.read(buf);

2.3 往FileChannel写数据

通过调用FileChannel的write()方法可以往其中写数据，参数是一个Buffer：

String newData = "New String to write to file..." + System.currentTimeMillis();
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
buf.clear();
buf.put(newData.getBytes());
buf.flip();
while(buf.hasRemaining()) {
    channel.write(buf);
}

　　这里write()方法也没有保证一次写入多少数据，我们只是不断重复直到写完。

2.4 关闭FileChannel

　　用完FileChannel之后记得要将其关闭：

channel.close();

2.5 FileChannel位置

调用FileChannel对象的position()方法可以获取其position，也可以调用position(long pos)设置其position：

// 获取position
long pos channel.position();
// 设置position
channel.position(pos +123);

　　如果将position设置到文件末尾后面，然后尝试读取文件，会返回-1；

如果将position设置到文件末尾后面，然后尝试向文件中写数据，则文件会自动扩展，并且从设置的position位置处开始写数据，这会导致“file hole”，即物理文件会有间隙。

2.6 FileChannel尺寸

size()方法返回filechannel连接的文件的尺寸大小：

long fileSize = channel.size();

2.7 截短FileChannel

truncate()方法可以截短文件：

channel.truncate(1024);

　　如上，将文件截取为1024字节长度。

2.8 FileChannel Force

FileChannel.force()方法会刷新所有未写入到磁盘的数据到磁盘上。因为操作系统会先将数据缓存到内存中，再一次性写入磁盘，所以不能保证写到channel中的数据是否写入到磁盘上，所以可以调用flush()方法强制将数据写入磁盘。

force()方法有一个boolean参数，代表是否要写入文件的元数据(比如权限)：

channel.force(true);

3. SocketChannel

　　Java NIO SocketChannel用于和TCP网络socket相连，等同于Java网络包中的Socket。可以通过两种方式来创建一个SocketChannel：

打开一个SocketChannel并且将其和网络上的某台服务器相连；
当有一个连接到达一个ServerSocketChannel时会自动创建一个SocketChannel；

3.1 打开Socket通道

如下示例说明了如何打开一个SocketChannel：

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

3.2 关闭Socket通道

对于这种资源类的使用，是要记得及时关闭的：

socketChannel.close();

3.3 Reading from a SocketChannel

调用read()方法可以读取数据：