NIO编程---通道（Channel）

通道（Channel）：由java.nio.channels 包定义的。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。

 

 

Java 为Channel 接口提供的最主要实现类如下：

 

• 1 FileChannel：用于读取、写入、映射和操作文件的通道。
• 2 DatagramChannel：通过UDP 读写网络中的数据通道。
• 3 SocketChannel：通过TCP 读写网络中的数据。
• 4 ServerSocketChannel：可以监听新进来的TCP 连接，对每一个新进来的连接都会创建一个SocketChannel。

获取通道

获取通道的一种方式是对支持通道的对象调用getChannel() 方法。支持通道的类如下：

FileInputStream

FileOutputStream

RandomAccessFile

DatagramSocket

Socket

ServerSocket

获取通道的其他方式是使用Files 类的静态方newByteChannel() 获取字节通道。或者通过通道的静态方法open() 打开并返回指定通道。

将Buffer 中数据写入Channel

 

 

从Channel 读取数据到Buffer

 

 

 

//利用通道完成文件的复制（非直接缓冲区）

@Test
public void test1(){//10874-10953
    long start = System.currentTimeMillis();

    FileInputStream fis = null;
    FileOutputStream fos = null;
    //①获取通道
    FileChannel inChannel = null;
    FileChannel outChannel = null;
    try {
        fis = new FileInputStream("d:/1.mkv");
        fos = new FileOutputStream("d:/2.mkv");

        inChannel = fis.getChannel();
        outChannel = fos.getChannel();

        //②分配指定大小的缓冲区
        ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);

        //③将通道中的数据存入缓冲区中
        while(inChannel.read(buf) != -1){
            buf.flip(); //切换读取数据的模式
            //④将缓冲区中的数据写入通道中
            outChannel.write(buf);
            buf.clear(); //清空缓冲区
        }
    } catch (IOException 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(fos != null){
            try {
                fos.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }

        if(fis != null){
            try {
                fis.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("耗费时间为：" + (end - start));

}

//使用直接缓冲区完成文件的复制(内存映射文件)
@Test
public void test2() throws IOException{//2127-1902-1777
    long start = System.currentTimeMillis();

    FileChannel inChannel = FileChannel.open(Paths.get("d:/1.mkv"), StandardOpenOption.READ);
    FileChannel outChannel = FileChannel.open(Paths.get("d:/2.mkv"), StandardOpenOption.WRITE, StandardOpenOption.READ, StandardOpenOption.CREATE);

    //内存映射文件
    MappedByteBuffer inMappedBuf = inChannel.map(MapMode.READ_ONLY, 0, inChannel.size());
    MappedByteBuffer outMappedBuf = outChannel.map(MapMode.READ_WRITE, 0, inChannel.size());

    //直接对缓冲区进行数据的读写操作
    byte[] dst = new byte[inMappedBuf.limit()];
    inMappedBuf.get(dst);
    outMappedBuf.put(dst);

    inChannel.close();
    outChannel.close();

    long end = System.currentTimeMillis();
    System.out.println("耗费时间为：" + (end - start));
}

分散(Scatter)和聚集(Gather)

分散读取（Scattering Reads）是指从Channel 中读取的数据“分散”到多个Buffer 中。

 

 

注意：按照缓冲区的顺序，从Channel 中读取的数据依次将Buffer 填满。

聚集写入（Gathering Writes）是指将多个Buffer 中的数据“聚集”到Channel。

 

 

注意：按照缓冲区的顺序，写入position 和limit 之间的数据到Channel 。

 

//分散和聚集
@Test
public void test4() throws IOException{
    RandomAccessFile raf1 = new RandomAccessFile("1.txt", "rw");

    //1. 获取通道
    FileChannel channel1 = raf1.getChannel();

    //2. 分配指定大小的缓冲区
    ByteBuffer buf1 = ByteBuffer.allocate(100);
    ByteBuffer buf2 = ByteBuffer.allocate(1024);

    //3. 分散读取
    ByteBuffer[] bufs = {buf1, buf2};
    channel1.read(bufs);

    for (ByteBuffer byteBuffer : bufs) {
        byteBuffer.flip();
    }

    System.out.println(new String(bufs[0].array(), 0, bufs[0].limit()));
    System.out.println("-----------------");
    System.out.println(new String(bufs[1].array(), 0, bufs[1].limit()));

    //4. 聚集写入
    RandomAccessFile raf2 = new RandomAccessFile("2.txt", "rw");
    FileChannel channel2 = raf2.getChannel();

    channel2.write(bufs);
}

将数据从源通道传输到其他Channel 中：

//通道之间的数据传输(直接缓冲区)

 @Test
public void test3() throws IOException{
    FileChannel inChannel = FileChannel.open(Paths.get("d:/1.mkv"), StandardOpenOption.READ);
    FileChannel outChannel = FileChannel.open(Paths.get("d:/2.mkv"), StandardOpenOption.WRITE, StandardOpenOption.READ, StandardOpenOption.CREATE);

    //inChannel.transferTo(0, inChannel.size(), outChannel);
    outChannel.transferFrom(inChannel, 0, inChannel.size());

    inChannel.close();
    outChannel.close();
}

FileChannel 的常用方法

 

 

字符集：Charset

 

• 1 编码：字符串 -> 字节数组
• 2解码：字节数组 -> 字符串
  //字符集@Test public void test6() throws IOException{ Charset cs1 = Charset.forName("GBK"); //获取编码器 CharsetEncoder ce = cs1.newEncoder(); //获取解码器 CharsetDecoder cd = cs1.newDecoder(); CharBuffer cBuf = CharBuffer.allocate(1024); cBuf.put("尚硅谷威武！"); cBuf.flip(); //编码 ByteBuffer bBuf = ce.encode(cBuf); for (int i = 0; i < 12; i++) { System.out.println(bBuf.get()); } //解码 bBuf.flip(); CharBuffer cBuf2 = cd.decode(bBuf); System.out.println(cBuf2.toString()); System.out.println("------------------------------------------------------"); Charset cs2 = Charset.forName("GBK"); bBuf.flip(); CharBuffer cBuf3 = cs2.decode(bBuf); System.out.println(cBuf3.toString()); } @Test public void test5(){ Map<String, Charset> map = Charset.availableCharsets(); Set<Entry<String, Charset>> set = map.entrySet(); for (Entry<String, Charset> entry : set) { System.out.println(entry.getKey() + "=" + entry.getValue()); } }

作者：ZebraWei

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