java NIO 之fileChannel-CFANZ编程社区

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();
  }
}