java NIO 之fileChannel

小灰灰 2021-06-24 15:57 395阅读 0赞

Java NIO中的FileChannel是一个连接到文件的通道。可以通过文件通道读写文件。FileChannel无法设置为非阻塞模式，它总是运行在阻塞模式下（因为不可以将FileChannel注册到Selector上）。

### 1、打开FileChannel ###

在使用FileChannel之前，必须先打开它。但是，我们无法直接打开一个FileChannel，需要通过使用一个InputStream、OutputStream或RandomAccessFile来获取一个FileChannel实例。下面是通过RandomAccessFile打开FileChannel的示例：

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

**2、从FileChannel读取数据**

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

首先，分配一个Buffer。从FileChannel中读取的数据将被读到Buffer中。

然后，调用FileChannel.read()方法。该方法将数据从FileChannel读取到Buffer中。read()方法返回的int值表示了有多少字节被读到了Buffer中。如果返回-1，表示到了文件末尾。

### 3、向FileChannel写数据 ###

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

注意FileChannel.write()是在while循环中调用的。因为无法保证write()方法一次能向FileChannel写入多少字节，因此需要重复调用write()方法，直到Buffer中已经没有尚未写入通道的字节。

### 4、关闭FileChannel ###

用完FileChannel后必须将其关闭。如：

channel.close();

### 5、FileChannel的position方法 ###

有时可能需要在FileChannel的某个特定位置进行数据的读/写操作。可以通过调用position()方法获取FileChannel的当前位置。也可以通过调用position(long pos)方法设置FileChannel的当前位置。

long pos = channel.position();
    channel.position(pos +123);

如果将位置设置在文件结束符之后，然后试图从文件通道中读取数据，读方法将返回-1 —— 文件结束标志。如果将位置设置在文件结束符之后，然后向通道中写数据，文件将撑大到当前位置并写入数据。这可能导致“文件空洞”，磁盘上物理文件中写入的数据间有空隙。

### 6、FileChannel的size方法 ###

FileChannel实例的size()方法将返回该实例所关联文件的大小。

long fileSize = channel.size();

### 7、FileChannel的truncate方法 ###

可以使用FileChannel.truncate()方法截取一个文件。截取文件时，文件将中指定长度后面的部分将被删除。如

channel.truncate(1024);

这个例子截取文件的前1024个字节。

### 8、FileChannel的force方法 ###

FileChannel.force()方法将通道里尚未写入磁盘的数据强制写到磁盘上。出于性能方面的考虑，操作系统会将数据缓存在内存中，所以无法保证写入到FileChannel里的数据一定会即时写到磁盘上。要保证这一点，需要调用force()方法。force()方法有一个boolean类型的参数，指明是否同时将文件元数据（权限信息等）写到磁盘上。下面的例子同时将文件数据和元数据强制写到磁盘上：

channel.force(true);

综合实例：

package cn.edu.nuc.MyTestSimple.nio;
    import java.io.File;
    import java.io.FileInputStream;
    import java.io.FileNotFoundException;
    import java.io.FileOutputStream;
    import java.io.IOException;
    import java.nio.ByteBuffer;
    import java.nio.channels.FileChannel;
    import java.nio.charset.Charset;
    
    public class NIOTest {
    	static void readNIO() {
    		String pathname = "d:\\test.txt";
    		FileInputStream fin = null;
    		try {
    			fin = new FileInputStream(new File(pathname));
    			FileChannel channel = fin.getChannel();
    
    			int capacity = 1024;// 字节
    			ByteBuffer bf = ByteBuffer.allocate(capacity);
    			bf.clear();
    			
    			int length = -1;
    
    			while ((length = channel.read(bf)) != -1) {
    				byte[] bytes = bf.array();
    				System.out.write(bytes, 0, length);
    				System.out.println();
    
    				//向bf中写数据之前调用clear，将位置置为0，将limit置为容量, 以备下次读入到字节缓冲中，从0开始存储
    				bf.clear();
    			}
    			channel.close();
    		} catch (FileNotFoundException e) {
    			e.printStackTrace();
    		} catch (IOException e) {
    			e.printStackTrace();
    		} finally {
    			if (fin != null) {
    				try {
    					fin.close();
    				} catch (IOException e) {
    					e.printStackTrace();
    				}
    			}
    		}
    	}
    	static void writeNIO() {
    		String filename = "d:\\out1.txt";
    		FileOutputStream fos = null;
    		try {
    			fos = new FileOutputStream(new File(filename));
    			FileChannel channel = fos.getChannel();
    			
    			ByteBuffer src = Charset.forName("utf8").encode("sdfsadfsafsadfdsf");
    			int length = 0;
    			while ((length = channel.write(src)) != 0) {
    				//注意，这里不需要clear，将缓冲中的数据写入到通道中后 第二次接着上一次的顺序往下读
    				System.out.println("写入长度:" + length);
    			}
    			
    			//或者使用
    			/*ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
    			buf.put("sdfdsfdsfdsf .... hahahaha...........".getBytes());
    			buf.flip();
    			while(buf.hasRemaining()) {
    				channel.write(buf);
    			}*/
    		} catch (FileNotFoundException e) {
    			e.printStackTrace();
    		} catch (IOException e) {
    			e.printStackTrace();
    		} finally {
    			if (fos != null) {
    				try {
    					fos.close();
    				} catch (IOException e) {
    					e.printStackTrace();
    				}
    			}
    		}
    	}
    	static void testReadAndWriteNIO() {
    		String pathname = "d:\\liuxiao.txt";
    		FileInputStream fin = null;
    		String filename = "d:\\test-out.txt";
    		FileOutputStream fos = null;
    		try {
    			fin = new FileInputStream(new File(pathname));
    			FileChannel channel = fin.getChannel();
    
    			int capacity = 100;// 字节
    			ByteBuffer bf = ByteBuffer.allocate(capacity);
    			System.out.println("限制是：" + bf.limit() + "容量是：" + bf.capacity()
    					+ "位置是：" + bf.position());
    			int length = -1;
    
    			fos = new FileOutputStream(new File(filename));
    			FileChannel outchannel = fos.getChannel();
    			while ((length = channel.read(bf)) != -1) {
    				// 将当前位置置为limit，然后设置当前位置为0，也就是从0到limit这块，都写入到同道中
    				bf.flip();
    				int outlength = 0;
    				while ((outlength = outchannel.write(bf)) != 0) {
    					System.out.println("读，" + length + "写," + outlength);
    				}
    				// 将当前位置置为0，然后设置limit为容量，也就是从0到limit（容量）这块，
    				// 都可以利用，通道读取的数据存储到
    				// 0到limit这块
    				bf.clear();
    			}
    		} catch (FileNotFoundException e) {
    			e.printStackTrace();
    		} catch (IOException e) {
    			e.printStackTrace();
    		} finally {
    			if (fin != null) {
    				try {
    					fin.close();
    				} catch (IOException e) {
    					e.printStackTrace();
    				}
    			}
    			if (fos != null) {
    				try {
    					fos.close();
    				} catch (IOException e) {
    					e.printStackTrace();
    				}
    			}
    		}
    	}
    	public static void main(String[] args) {
    		//testReadAndWriteNIO();
    		//readNIO();
    		writeNIO();
    	}
    }