1 简介

Java NIO的Channel类似流，是用于传输数据的数据流，但有不同：

• 既可从Channel读数据，也可写数据到Channel。但流的读写通常单向
• Channel可异步读写
• Channel中的数据总要先读到一个Buffer，或从一个Buffer中写入

从Channel读数据到缓冲区，从缓冲区写数据到Channel。

Channel（实现接口java.nio.channels.Channel的类）旨在提供往返NIO缓冲区的批量数据传输。这是与比较高级的I/O库（包java.io和java.net）的类并行存在的底层数据传输机制。可以从高级的数据传输类（例如java.io.File，java.net.ServerSocket或java.net.Socket）获得Channel实现，反之亦然。 Channel类似于在类似Unix的“文件描述符”。

与缓冲区不同，Channel不能被重复使用，一个打开的Channel即代表与一个特定I/O服务的特定连接，并封装该连接的状态。当Channel关闭时，那个连接会丢失，然后Channel将不再连接任何东西。

FileChannel（java.nio.channels.FileChannel）可以使用任意缓冲区，但也可以使用m-map建立直接映射到文件内容的缓冲区。它们还可以与文件系统锁进行交互。同样，SocketChannel（java.nio.channels.SocketChannel和java.nio.channels.ServerSocketChannel）允许在Socket和NIO缓冲区之间进行数据传输。

FileChannel可用于进行文件复制，这可能比对字节数组使用旧的读/写方式要有效得多。典型用法：

// 获得 file channels
try(FileChannel in = FileChannel.open(source, StandardOpenOption.READ);
    FileChannel out = FileChannel.open(target, StandardOpenOption.WRITE)
){
    // JavaVM does its best to do this as native I/O operations.
    in.transferTo(0, in.size(), out);
}

2 Channel的实现

Java NIO中最重要的Channel的实现：

• FileChannel 从文件中读写数据
• DatagramChannel 通过UDP读写网络中的数据
• SocketChannel 通过TCP读写网络中的数据
• ServerSocketChannel 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

3 API

3.1 read

read()表示该通道读就绪，可以从Channel中读取内容到缓冲区

3.2 wirte

表示该通道写就绪，可以将缓冲区中的内容写入Channel。

4 FileChannel

示例

使用FileChannel读数据到Buffer的示例：

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

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);

int bytesRead = inChannel.read(buf);
while (bytesRead != -1) {
  System.out.println("Read " + bytesRead);
  buf.flip();

  while(buf.hasRemaining()){
      System.out.print((char) buf.get());
  }

  buf.clear();
  bytesRead = inChannel.read(buf);
}
aFile.close()

注意 buf.flip()，首先读取数据到Buffer，然后反转Buffer，接着再从Buffer中读取数据。

5 SocketChannel

API

read

返回值是一个int数据，代表此次有多少字节数据被写入Buffer。 若返回-1，说明Channel内数据已经读取完毕，到底了（连接关闭）。

向SocketChannel写数据

向SocketChannel中写入数据是通过write()方法，write也需要一个Buffer作为参数。下面看一下具体的示例：

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);

buf.clear();
buf.put("hello client".getBytes());
buf.flip();

while(buf.hasRemaining()) {
	// 该方法非阻塞，若此时无法写入也不会阻塞在此，而是直接返回 0 了
    channel.write(buf);
}

参考

• http://tutorials.jenkov.com/java-nio/channels.html
• https://en.wikipedia.org/wiki/Non-blocking_I/O_(Java)#Channels