1. 三大组件简介
Channel 与 Buffer
Java NIO 系统的核心在于：通道 (Channel) 和缓冲区 (Buffer)。通道表示打开到 IO 设备 (例如：文件、套接字) 的连接。若需要使用 NIO 系统，需要获取用于连接 IO 设备的通道 以及用于容纳数据的缓冲区。然后操作缓冲区，对数据进行处理
简而言之，通道负责传输，缓冲区负责存储
常见的 Channel 有以下四种，其中 FileChannel 主要用于文件传输，其余三种用于网络通信
- FileChannel
- DatagramChannel
- SocketChannel
- ServerSocketChannel
Buffer 有以下几种，其中使用较多的是 ByteBuffer
ByteBuffer
- MappedByteBuffer
- DirectByteBuffer
- HeapByteBuffer
ShortBuffer
IntBuffer
LongBuffer
FloatBuffer
DoubleBuffer
CharBuffer
1、Selector
在使用 Selector 之前，处理 socket 连接还有以下两种方法
使用多线程技术
为每个连接分别开辟一个线程，分别去处理对应的 socket 连接
这种方法存在以下几个问题
- 内存占用高
- 每个线程都需要占用一定的内存，当连接较多时，会开辟大量线程，导致占用大量内存
- 线程上下文切换成本高
- 只适合连接数少的场景
- 连接数过多，会导致创建很多线程，从而出现问题
使用线程池技术
使用线程池，让线程池中的线程去处理连接
这种方法存在以下几个问题
- 阻塞模式下，线程仅能处理一个连接
- 线程池中的线程获取任务（task）后，只有当其执行完任务之后（断开连接后），才会去获取并执行下一个任务
- 若 socke 连接一直未断开，则其对应的线程无法处理其他 socke 连接
- 仅适合短连接场景
- 短连接即建立连接发送请求并响应后就立即断开，使得线程池中的线程可以快速处理其他连接
使用选择器
selector 的作用就是配合一个线程来管理多个 channel（fileChannel 因为是阻塞式的，所以无法使用 selector），，获取这些 channel 上发生的事件，这些 channel 工作在非阻塞模式下，当一个 channel 中没有执行任务时，可以去执行其他channel 中的任务。适合连接数多，但流量较少的场景
若事件未就绪，调用 selector 的 select () 方法会阻塞线程，直到 channel 发生了就绪事件。这些事件就绪后，select 方法就会返回这些事件交给 thread 来处理
2、ByteBuffer使用案例使用方式
向 buffer 写入数据，例如调用 channel.read (buffer)
调用 flip () 切换至
读模式
- flip 会使得 buffer 中的 limit 变为 position，position 变为 0
从 buffer 读取数据，例如调用 buffer.get ()
调用 clear () 或者 compact () 切换至
写模式
- 调用 clear () 方法时 position=0，limit 变为 capacity
- 调用 compact () 方法时，会将缓冲区中的未读数据压缩到缓冲区前面
重复以上步骤
使用 ByteBuffer 读取文件中的内容
public class TestByteBuffer { public static void main(String[] args) { try (FileChannel channel = new FileInputStream("stu.txt").getChannel()){ //给缓冲区 分配空间 ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10); int read = 0 ; StringBuilder builder = new StringBuilder(); while ((read =channel.read(buffer))>0){ //切换成 读模式 limit = position; position=0 buffer.flip(); while (buffer.hasRemaining()){ builder.append((char)buffer.get()); } //清空字节数组 切换成 写模式 position=0 ;limit = capacity buffer.clear(); } System.out.println(builder.toString()); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } finally { } }}打印结果：
0123456789abcdef核心属性
字节缓冲区的父类 Buffer 中有几个核心属性，如下
// Invariants: mark <= position <= limit <= capacityprivate int mark = -1;private int position = 0;private int limit;private int capacity;- capacity：缓冲区的容量。通过构造函数赋予，一旦设置，无法更改
- limit：缓冲区的界限。位于 limit 后的数据不可读写。缓冲区的限制不能为负，并且 不能大于其容量
- position： 下一个读写位置的索引（类似 PC）。缓冲区的位置不能为负，并且不能大于 limit
- mark：记录当前 position 的值。position 被改变后，可以通过调用 reset () 方法恢复到 mark 的位置。
以上四个属性必须满足以下要求
mark <= position <= limit <= capacity
核心方法put () 方法
- put () 方法可以将一个数据放入到缓冲区中。
- 进行该操作后，postition 的值会 +1，指向下一个可以放入的位置。capacity = limit ，为缓冲区容量的值。
flip () 方法
- flip () 方法会 切换对缓冲区的操作模式 ，由 写 -> 读 / 读 -> 写
- 进行该操作后
- 如果是 写模式 -> 读模式，position = 0 ， limit 指向最后一个元素的下一个位置，capacity 不变
- 如果是读 -> 写 ，则恢复为 put () 方法中的值
get () 方法
- get () 方法会读取缓冲区中的一个值
- 进行该操作后，position 会 +1 ，如果超过了 limit 则会抛出异常
- 注意：get (i) 方法不会改变 position 的值
rewind () 方法
- 该方法 只能在读模式下使用
- rewind () 方法后，会恢复 position、limit 和 capacity 的值，变为进行 get () 前的值
clear () 方法
- clear () 方法会将缓冲区中的各个属性恢复为最初的状态，position = 0, capacity = limit
- 此时缓冲区的数据依然存在，处于 “被遗忘” 状态，下次进行写操作时会覆盖这些数据
mark () 和 reset () 方法
- mark () 方法会将 postion 的值保存到 mark 属性中
- reset () 方法会将 position 的值改为 mark 中保存的值
compact () 方法
此方法为 ByteBuffer 的方法，而不是 Buffer 的方法
- compact 会把未读完的数据向前压缩，然后切换到写模式
- 数据前移后，原位置的值并未清零，写时会覆盖之前的值
clear() VS compact()
clear 只是对 position、limit、mark 进行重置，而 compact 在对 position 进行设置，以及 limit、mark 进行重置的同时，还涉及到数据在内存中拷贝（会调用 array）。所以 compact 比 clear 更耗性能。但 compact 能保存你未读取的数据，将新数据追加到为读取的数据之后；而 clear 则不行，若你调用了 clear，则未读取的数据就无法再读取到了
所以需要根据情况来判断使用哪种方法进行模式切换
方法调用及演示ByteBuffer 调试工具类
需要先导入 netty 依赖
io.netty netty-all 4.1.51.Finalimport java.nio.ByteBuffer;import io.netty.util.internal.MathUtil;import io.netty.util.internal.StringUtil;import io.netty.util.internal.MathUtil.*;public class ByteBufferUtil { private static final char[] BYTE2CHAR = new char[256]; private static final char[] HEXDUMP_TABLE = new char[256 * 4]; private static final String[] HEXPADDING = new String[16]; private static final String[] HEXDUMP_ROWPREFIXES = new String[65536 >>> 4]; private static final String[] BYTE2HEX = new String[256]; private static final String[] BYTEPADDING = new String[16]; static { final char[] DIGITS = "0123456789abcdef".toCharArray(); for (int i = 0; i < 256; i++) { HEXDUMP_TABLE[i <>> 4 & 0x0F]; HEXDUMP_TABLE[(i << 1) + 1] = DIGITS[i & 0x0F]; } int i; // Generate the lookup table for hex dump paddings for (i = 0; i < HEXPADDING.length; i++) { int padding = HEXPADDING.length - i; StringBuilder buf = new StringBuilder(padding * 3); for (int j = 0; j < padding; j++) { buf.append(" "); } HEXPADDING[i] = buf.toString(); } // Generate the lookup table for the start-offset header in each row (up to 64KiB). for (i = 0; i < HEXDUMP_ROWPREFIXES.length; i++) { StringBuilder buf = new StringBuilder(12); buf.append(StringUtil.NEWLINE); buf.append(Long.toHexString(i << 4 & 0xFFFFFFFFL | 0x100000000L)); buf.setCharAt(buf.length() - 9, '|'); buf.append('|'); HEXDUMP_ROWPREFIXES[i] = buf.toString(); } // Generate the lookup table for byte-to-hex-dump conversion for (i = 0; i < BYTE2HEX.length; i++) { BYTE2HEX[i] = ' ' + StringUtil.byteToHexStringPadded(i); } // Generate the lookup table for byte dump paddings for (i = 0; i < BYTEPADDING.length; i++) { int padding = BYTEPADDING.length - i; StringBuilder buf = new StringBuilder(padding); for (int j = 0; j < padding; j++) { buf.append(' '); } BYTEPADDING[i] = buf.toString(); } // Generate the lookup table for byte-to-char conversion for (i = 0; i < BYTE2CHAR.length; i++) { if (i = 0x7f) { BYTE2CHAR[i] = '.'; } else { BYTE2CHAR[i] = (char) i; } } } /** * 打印所有内容 * @param buffer */ public static void debugAll(ByteBuffer buffer) { int oldlimit = buffer.limit(); buffer.limit(buffer.capacity()); StringBuilder origin = new StringBuilder(256); appendPrettyHexDump(origin, buffer, 0, buffer.capacity()); System.out.println("+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+"); System.out.printf("position: [%d], limit: [%d]\n", buffer.position(), oldlimit); System.out.println(origin); buffer.limit(oldlimit); } /** * 打印可读取内容 * @param buffer */ public static void debugRead(ByteBuffer buffer) { StringBuilder builder = new StringBuilder(256); appendPrettyHexDump(builder, buffer, buffer.position(), buffer.limit() - buffer.position()); System.out.println("+--------+-------------------- read -----------------------+----------------+"); System.out.printf("position: [%d], limit: [%d]\n", buffer.position(), buffer.limit()); System.out.println(builder); } private static void appendPrettyHexDump(StringBuilder dump, ByteBuffer buf, int offset, int length) { if (MathUtil.isOutOfBounds(offset, length, buf.capacity())) { throw new IndexOutOfBoundsException( "expected: " + "0 <= offset(" + offset + ") <= offset + length(" + length + ") >> 4; final int remainder = length & 0xF; // Dump the rows which have 16 bytes. for (int row = 0; row < fullRows; row++) { int rowStartIndex = (row << 4) + startIndex; // Per-row prefix. appendHexDumpRowPrefix(dump, row, rowStartIndex); // Hex dump int rowEndIndex = rowStartIndex + 16; for (int j = rowStartIndex; j < rowEndIndex; j++) { dump.append(BYTE2HEX[getUnsignedByte(buf, j)]); } dump.append(" |"); // ASCII dump for (int j = rowStartIndex; j < rowEndIndex; j++) { dump.append(BYTE2CHAR[getUnsignedByte(buf, j)]); } dump.append('|'); } // Dump the last row which has less than 16 bytes. if (remainder != 0) { int rowStartIndex = (fullRows << 4) + startIndex; appendHexDumpRowPrefix(dump, fullRows, rowStartIndex); // Hex dump int rowEndIndex = rowStartIndex + remainder; for (int j = rowStartIndex; j < rowEndIndex; j++) { dump.append(BYTE2HEX[getUnsignedByte(buf, j)]); } dump.append(HEXPADDING[remainder]); dump.append(" |"); // Ascii dump for (int j = rowStartIndex; j < rowEndIndex; j++) { dump.append(BYTE2CHAR[getUnsignedByte(buf, j)]); } dump.append(BYTEPADDING[remainder]); dump.append('|'); } dump.append(StringUtil.NEWLINE + "+--------+-------------------------------------------------+----------------+"); } private static void appendHexDumpRowPrefix(StringBuilder dump, int row, int rowStartIndex) { if (row < HEXDUMP_ROWPREFIXES.length) { dump.append(HEXDUMP_ROWPREFIXES[row]); } else { dump.append(StringUtil.NEWLINE); dump.append(Long.toHexString(rowStartIndex & 0xFFFFFFFFL | 0x100000000L)); dump.setCharAt(dump.length() - 9, '|'); dump.append('|'); } } public static short getUnsignedByte(ByteBuffer buffer, int index) { return (short) (buffer.get(index) & 0xFF); }}调用 ByteBuffer 的方法
public class TestByteBuffer { public static void main(String[] args) { ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10); // 向buffer中写入1个字节的数据 buffer.put((byte)97); // 使用工具类，查看buffer状态 ByteBufferUtil.debugAll(buffer); // 向buffer中写入4个字节的数据 buffer.put(new byte[]{98, 99, 100, 101}); ByteBufferUtil.debugAll(buffer); // 获取数据 buffer.flip(); ByteBufferUtil.debugAll(buffer); System.out.println(buffer.get()); System.out.println(buffer.get()); ByteBufferUtil.debugAll(buffer); // 使用compact切换模式 buffer.compact(); ByteBufferUtil.debugAll(buffer); // 再次写入 buffer.put((byte)102); buffer.put((byte)103); ByteBufferUtil.debugAll(buffer); }}运行结果
// 向缓冲区写入了一个字节的数据，此时postition为1+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+position: [1], limit: [10] +-------------------------------------------------+ | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |+--------+-------------------------------------------------+----------------+|00000000| 61 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |a......... |+--------+-------------------------------------------------+----------------+// 向缓冲区写入四个字节的数据，此时position为5+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+position: [5], limit: [10] +-------------------------------------------------+ | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |+--------+-------------------------------------------------+----------------+|00000000| 61 62 63 64 65 00 00 00 00 00 |abcde..... |+--------+-------------------------------------------------+----------------+// 调用flip切换模式，此时position为0，表示从第0个数据开始读取+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+position: [0], limit: [5] +-------------------------------------------------+ | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |+--------+-------------------------------------------------+----------------+|00000000| 61 62 63 64 65 00 00 00 00 00 |abcde..... |+--------+-------------------------------------------------+----------------+// 读取两个字节的数据 9798 // position变为2 +--------+-------------------- all ------------------------+----------------+position: [2], limit: [5] +-------------------------------------------------+ | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |+--------+-------------------------------------------------+----------------+|00000000| 61 62 63 64 65 00 00 00 00 00 |abcde..... |+--------+-------------------------------------------------+----------------+ // 调用compact切换模式，此时position及其后面的数据被压缩到ByteBuffer前面去了// 此时position为3，会覆盖之前的数据 +--------+-------------------- all ------------------------+----------------+position: [3], limit: [10] +-------------------------------------------------+ | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |+--------+-------------------------------------------------+----------------+|00000000| 63 64 65 64 65 00 00 00 00 00 |cdede..... |+--------+-------------------------------------------------+----------------+ // 再次写入两个字节的数据，之前的 0x64 0x65 被覆盖 +--------+-------------------- all ------------------------+----------------+position: [5], limit: [10] +-------------------------------------------------+ | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |+--------+-------------------------------------------------+----------------+|00000000| 63 64 65 66 67 00 00 00 00 00 |cdefg..... |+--------+-------------------------------------------------+----------------+字符串与 ByteBuffer 的相互转换方法一
编码：字符串调用 getByte 方法获得 byte 数组，将 byte 数组放入 ByteBuffer 中
解码：先调用 ByteBuffer 的 flip 方法，然后通过 StandardCharsets 的 decoder 方法解码
public class Translate { public static void main(String[] args) { // 准备两个字符串 String str1 = "hello"; String str2 = ""; ByteBuffer buffer1 = ByteBuffer.allocate(16); // 通过字符串的getByte方法获得字节数组，放入缓冲区中 buffer1.put(str1.getBytes()); ByteBufferUtil.debugAll(buffer1); // 将缓冲区中的数据转化为字符串 // 切换模式 buffer1.flip(); // 通过StandardCharsets解码，获得CharBuffer，再通过toString获得字符串 str2 = StandardCharsets.UTF_8.decode(buffer1).toString(); System.out.println(str2); ByteBufferUtil.debugAll(buffer1); }}运行结果
+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+position: [5], limit: [16] +-------------------------------------------------+ | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |+--------+-------------------------------------------------+----------------+|00000000| 68 65 6c 6c 6f 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |hello...........|+--------+-------------------------------------------------+----------------+hello+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+position: [5], limit: [5] +-------------------------------------------------+ | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |+--------+-------------------------------------------------+----------------+|00000000| 68 65 6c 6c 6f 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 |hello...........|+--------+-------------------------------------------------+----------------+方法二
编码：通过 StandardCharsets 的 encode 方法获得 ByteBuffer，此时获得的 ByteBuffer 为读模式，无需通过 flip 切换模式
解码：通过 StandardCharsets 的 decoder 方法解码
public class Translate { public static void main(String[] args) { // 准备两个字符串 String str1 = "hello"; String str2 = ""; // 通过StandardCharsets的encode方法获得ByteBuffer // 此时获得的ByteBuffer为读模式，无需通过flip切换模式 ByteBuffer buffer1 = StandardCharsets.UTF_8.encode(str1); ByteBufferUtil.debugAll(buffer1); // 将缓冲区中的数据转化为字符串 // 通过StandardCharsets解码，获得CharBuffer，再通过toString获得字符串 str2 = StandardCharsets.UTF_8.decode(buffer1).toString(); System.out.println(str2); ByteBufferUtil.debugAll(buffer1); }}运行结果
+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+position: [0], limit: [5] +-------------------------------------------------+ | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |+--------+-------------------------------------------------+----------------+|00000000| 68 65 6c 6c 6f |hello |+--------+-------------------------------------------------+----------------+hello+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+position: [5], limit: [5] +-------------------------------------------------+ | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |+--------+-------------------------------------------------+----------------+|00000000| 68 65 6c 6c 6f |hello |+--------+-------------------------------------------------+----------------+方法三
编码：字符串调用 getByte () 方法获得字节数组，将字节数组传给 ByteBuffer 的 wrap () 方法，通过该方法获得 ByteBuffer。同样无需调用 flip 方法切换为读模式
解码：通过 StandardCharsets 的 decoder 方法解码
public class Translate { public static void main(String[] args) { // 准备两个字符串 String str1 = "hello"; String str2 = ""; // 通过StandardCharsets的encode方法获得ByteBuffer // 此时获得的ByteBuffer为读模式，无需通过flip切换模式 ByteBuffer buffer1 = ByteBuffer.wrap(str1.getBytes()); ByteBufferUtil.debugAll(buffer1); // 将缓冲区中的数据转化为字符串 // 通过StandardCharsets解码，获得CharBuffer，再通过toString获得字符串 str2 = StandardCharsets.UTF_8.decode(buffer1).toString(); System.out.println(str2); ByteBufferUtil.debugAll(buffer1); }}运行结果
+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+position: [0], limit: [5] +-------------------------------------------------+ | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |+--------+-------------------------------------------------+----------------+|00000000| 68 65 6c 6c 6f |hello |+--------+-------------------------------------------------+----------------+hello+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+position: [5], limit: [5] +-------------------------------------------------+ | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |+--------+-------------------------------------------------+----------------+|00000000| 68 65 6c 6c 6f |hello |+--------+-------------------------------------------------+----------------+粘包与半包现象
网络上有多条数据发送给服务端，数据之间使用 \n 进行分隔
但由于某种原因这些数据在接收时，被进行了重新组合，例如原始数据有 3 条为
- Hello,world\n
- I’m Nyima\n
- How are you?\n
变成了下面的两个 byteBuffer (粘包，半包)
- Hello,world\nI’m Nyima\nHo
- w are you?\n
出现原因
粘包
发送方 在发送数据时，并不是一条一条地发送数据，而是将数据整合在一起，当数据达到一定的数量后再一起发送。这就会导致多条信息被放在一个缓冲区中被一起发送出去
半包
接收方 的缓冲区的大小是有限的，当接收方的缓冲区满了以后，就需要将信息截断，等缓冲区空了以后再继续放入数据。这就会发生一段完整的数据最后被截断的现象
解决办法
通过 get (index) 方法遍历 ByteBuffer，遇到分隔符时进行处理。
注意
：get (index) 不会改变 position 的值
- 记录该段数据长度，以便于申请对应大小的缓冲区
- 将缓冲区的数据通过 get () 方法写入到 target 中
调用 compact 方法切换模式，因为缓冲区中可能还有未读的数据
public class ByteBufferDemo { public static void main(String[] args) { ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(32); // 模拟粘包+半包 buffer.put("Hello,world\nI'm Nyima\nHo".getBytes()); // 调用split函数处理 split(buffer); buffer.put("w are you?\n".getBytes()); split(buffer); } private static void split(ByteBuffer buffer) { // 切换为读模式 buffer.flip(); for(int i = 0; i < buffer.limit(); i++) { // 遍历寻找分隔符 // get(i)不会移动position if (buffer.get(i) == '\n') { // 缓冲区长度 int length = i+1-buffer.position(); ByteBuffer target = ByteBuffer.allocate(length); // 将前面的内容写入target缓冲区 for(int j = 0; j < length; j++) { // 将buffer中的数据写入target中 target.put(buffer.get()); } // 打印查看结果 ByteBufferUtil.debugAll(target); } } // 切换为写模式，但是缓冲区可能未读完，这里需要使用compact buffer.compact(); }}运行结果
+--------+-------------------- all ------------------------+----------------+position: [12], limit: [12] +-------------------------------------------------+ | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |+--------+-------------------------------------------------+----------------+|00000000| 48 65 6c 6c 6f 2c 77 6f 72 6c 64 0a |Hello,world. |+--------+-------------------------------------------------+----------------++--------+-------------------- all ------------------------+----------------+position: [10], limit: [10] +-------------------------------------------------+ | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |+--------+-------------------------------------------------+----------------+|00000000| 49 27 6d 20 4e 79 69 6d 61 0a |I'm Nyima. |+--------+-------------------------------------------------+----------------++--------+-------------------- all ------------------------+----------------+position: [13], limit: [13] +-------------------------------------------------+ | 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f |+--------+-------------------------------------------------+----------------+|00000000| 48 6f 77 20 61 72 65 20 79 6f 75 3f 0a |How are you?. |+--------+-------------------------------------------------+----------------+3、FileChannel工作模式
FileChannel 只能在阻塞模式下工作，所以无法搭配 Selector
获取
不能直接打开 FileChannel，必须通过 FileInputStream、FileOutputStream 或者 RandomAccessFile 来获取 FileChannel，它们都有 getChannel 方法
- 通过 FileInputStream 获取的 channel 只能读
- 通过 FileOutputStream 获取的 channel 只能写
- 通过 RandomAccessFile 是否能读写 根据构造 RandomAccessFile 时的读写模式决定
读取
通过 FileInputStream 获取 channel，通过 read 方法将数据写入到 ByteBuffer 中
read 方法的返回值表示读到了多少字节，若读到了文件末尾则返回 – 1
int readBytes = channel.read(buffer);可根据返回值判断是否读取完毕
while(channel.read(buffer) > 0) { // 进行对应操作 ...}写入
因为 channel 也是有大小的，所以 write 方法并不能保证一次将 buffer 中的内容全部写入 channel。必须需要按照以下规则进行写入
// 通过hasRemaining()方法查看缓冲区中是否还有数据未写入到通道中while(buffer.hasRemaining()) {channel.write(buffer);}关闭
通道需要 close，一般情况通过 try-with-resource 进行关闭，最好使用以下方法获取 strea 以及 channel，避免某些原因使得资源未被关闭
public class TestChannel { public static void main(String[] args) throws IOException { try (FileInputStream fis = new FileInputStream("stu.txt"); FileOutputStream fos = new FileOutputStream("student.txt"); FileChannel inputChannel = fis.getChannel(); FileChannel outputChannel = fos.getChannel()) { // 执行对应操作 ... } }}位置
position
channel 也拥有一个保存读取数据位置的属性，即 position
long pos = channel.position();可以通过 position (int pos) 设置 channel 中 position 的值
long newPos = ...;channel.position(newPos);设置当前位置时，如果设置为文件的末尾
- 这时读取会返回 -1
- 这时写入，会追加内容，但要注意如果 position 超过了文件末尾，再写入时在新内容和原末尾之间会有空洞（00）
强制写入
操作系统出于性能的考虑，会将数据缓存，不是立刻写入磁盘，而是等到缓存满了以后将所有数据一次性的写入磁盘。可以调用 force(true) 方法将文件内容和元数据（文件的权限等信息）立刻写入磁盘
2、两个 Channel 传输数据transferTo 方法
使用 transferTo 方法可以快速、高效地将一个 channel 中的数据传输到另一个 channel 中，但一次只能传输 2G 的内容
transferTo 底层使用了零拷贝技术
public class TestChannel { public static void main(String[] args){ try (FileInputStream fis = new FileInputStream("stu.txt"); FileOutputStream fos = new FileOutputStream("student.txt"); FileChannel inputChannel = fis.getChannel(); FileChannel outputChannel = fos.getChannel()) { // 参数：inputChannel的起始位置，传输数据的大小，目的channel // 返回值为传输的数据的字节数 // transferTo一次只能传输2G的数据 inputChannel.transferTo(0, inputChannel.size(), outputChannel); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } }}当传输的文件大于 2G 时，需要使用以下方法进行多次传输
public class TestChannel { public static void main(String[] args){ try (FileInputStream fis = new FileInputStream("stu.txt"); FileOutputStream fos = new FileOutputStream("student.txt"); FileChannel inputChannel = fis.getChannel(); FileChannel outputChannel = fos.getChannel()) { long size = inputChannel.size(); long capacity = inputChannel.size(); // 分多次传输 while (capacity > 0) { // transferTo返回值为传输了的字节数 capacity -= inputChannel.transferTo(size-capacity, capacity, outputChannel); } } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } }}3、Path 与 Paths
- Path 用来表示文件路径
- Paths 是工具类，用来获取 Path 实例
Path source = Paths.get("1.txt"); // 相对路径 不带盘符 使用 user.dir 环境变量来定位 1.txtPath source = Paths.get("d:\\1.txt"); // 绝对路径 代表了 d:\1.txt 反斜杠需要转义Path source = Paths.get("d:/1.txt"); // 绝对路径 同样代表了 d:\1.txtPath projects = Paths.get("d:\\data", "projects"); // 代表了 d:\data\projects- . 代表了当前路径
- .. 代表了上一级路径
例如目录结构如下
d:|- data|- projects|- a|- b代码
Path path = Paths.get("d:\\data\\projects\\a\\..\\b");System.out.println(path);System.out.println(path.normalize()); // 正常化路径 会去除 . 以及 ..输出结果为
d:\data\projects\a\..\bd:\data\projects\b4、Files查找
检查文件是否存在
Path path = Paths.get("helloword/data.txt");System.out.println(Files.exists(path));创建
创建一级目录
Path path = Paths.get("helloword/d1");Files.createDirectory(path);- 如果目录已存在，会抛异常 FileAlreadyExistsException
- 不能一次创建多级目录，否则会抛异常 NoSuchFileException
创建多级目录用
Path path = Paths.get("helloword/d1/d2");Files.createDirectories(path);拷贝及移动拷贝文件
Path source = Paths.get("helloword/data.txt");Path target = Paths.get("helloword/target.txt");Files.copy(source, target);- 如果文件已存在，会抛异常 FileAlreadyExistsException
如果希望用 source 覆盖 掉 target，需要用 StandardOption 来控制
Files.copy(source, target, StandardOption.REPLACE_EXISTING);移动文件
Path source = Paths.get("helloword/data.txt");Path target = Paths.get("helloword/data.txt");Files.move(source, target, StandardOption.ATOMIC_MOVE);- StandardOption.ATOMIC_MOVE 保证文件移动的原子性
删除
删除文件
Path target = Paths.get("helloword/target.txt");Files.delete(target);- 如果文件不存在，会抛异常 NoSuchFileException
删除目录
Path target = Paths.get("helloword/d1");Files.delete(target);- 如果目录还有内容，会抛异常 DirectoryNotEmptyException
遍历
可以使用 Files 工具类中的 walkFileTree (Path, FileVisitor) 方法，其中需要传入两个参数
Path：文件起始路径
FileVisitor：文件访问器，
使用访问者模式
接口的实现类
SimpleFileVisitor
有四个方法
- preVisitDirectory：访问目录前的操作
- visitFile：访问文件的操作
- visitFileFailed：访问文件失败时的操作
- postVisitDirectory：访问目录后的操作
public class TestFiles { public static void main(String[] args) throws IOException { AtomicInteger ditCount = new AtomicInteger(); AtomicInteger fileCount = new AtomicInteger(); Files.walkFileTree(Paths.get("D:\\Program Files\\jdk7"),new SimpleFileVisitor(){ @Override public FileVisitResult preVisitDirectory(Path dir, BasicFileAttributes attrs) throws IOException { System.err.println("=====>"+dir); ditCount.incrementAndGet(); return super.preVisitDirectory(dir, attrs); } @Override public FileVisitResult visitFile(Path file, BasicFileAttributes attrs) throws IOException { System.out.println("=====>"+file); fileCount.incrementAndGet(); return super.visitFile(file, attrs); } }); System.out.println("dir count :"+ditCount); System.out.println("file count :"+fileCount); }}运行结果如下
...=====>D:\Program Files\jdk7\jre7\lib\zi\SystemV\EST5EDT=====>D:\Program Files\jdk7\jre7\lib\zi\SystemV\HST10=====>D:\Program Files\jdk7\jre7\lib\zi\SystemV\MST7=====>D:\Program Files\jdk7\jre7\lib\zi\SystemV\MST7MDT=====>D:\Program Files\jdk7\jre7\lib\zi\SystemV\PST8=====>D:\Program Files\jdk7\jre7\lib\zi\SystemV\PST8PDT=====>D:\Program Files\jdk7\jre7\lib\zi\SystemV\YST9=====>D:\Program Files\jdk7\jre7\lib\zi\SystemV\YST9YDT=====>D:\Program Files\jdk7\jre7\lib\zi\WET=====>D:\Program Files\jdk7\jre7\lib\zi\ZoneInfoMappings=====>D:\Program Files\jdk7\jre7\LICENSE=====>D:\Program Files\jdk7\jre7\README.txt=====>D:\Program Files\jdk7\jre7\release=====>D:\Program Files\jdk7\jre7\THIRDPARTYLICENSEREADME-JAVAFX.txt=====>D:\Program Files\jdk7\jre7\THIRDPARTYLICENSEREADME.txt=====>D:\Program Files\jdk7\jre7\Welcome.htmldir count :183file count :2437本文由
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