Java NIO异步文件通道原理及用法解析

2023-07-17 15:48:03 72

在Java7，AsynchronousFileChannel被添加到了JavaNIO中。使用AsynchronousFileChannel可以实现异步地读取和写入文件数据。

创建一个AsynchronousFileChannel

我们可以使用AsynchronousFileChannel提供的静态方法open()创建它。示例代码如下：

Pathpath=Paths.get("data/test.xml");
AsynchronousFileChannelfileChannel=
AsynchronousFileChannel.open(path,StandardOpenOption.READ);

第一个参数是一个PATH的对像实例，它指向了那个与AsynchronousFileChannel相关联的文件。

第二个参数是一个或多个操作选项，它决定了AsynchronousFileChannel将对目标文件做何种操作。示例代码中我们使用了StandardOpenOption.READ，它表明我们将要对目标文件进行读操作。

读取数据

AsynchronousFileChannel提供了两种读取数据的方式，都是调用它本身的read()方法。下面将对两种方式进行介绍。

使用Futrue读取数据

第一种反式是调用AsynchronousFileChannel的read()方法，该方法反回一个Future类型的对象。

Futureoperation=fileChannelread(buffer,0);

第一个参数是ByteBuffer，从AsynchronousFileChannel中读取的数据先写入这个ByteBuffer。

第二个参数表示从文件读取数据的开始位置。

此read()方法会立即返回，即使整个读的过程还没有完全结束。我们可以通过operation.isDone()来检查读取是否完成。这里的operation是上面调用read()方法返回的Future类型的实例。下面是一段详细的代码示例：

AsynchronousFileChannelfileChannel=
AsynchronousFileChannel.open(path,StandardOpenOption.READ);

ByteBufferbuffer=ByteBuffer.allocate(1024);
longposition=0;

Futureoperation=fileChannel.read(buffer,position);

while(!operation.isDone());

buffer.flip();
byte[]data=newbyte[buffer.limit()];
buffer.get(data);
System.out.println(newString(data));
buffer.clear();

上面的程序首先创建了一个AsynchronousFileChannel对象，然后调用它的read()方法返回一个Future。其中read()方法需要两个参数，一个是ByteBuffer，另一个是读取文件的开始位置。然后通过循环调用isDone()方法检测读取过程是否完成，完成后isDone()方法将返回true。尽管这样让cpu空转了一会，但是我们还是应该等读取操作完成后再进行后续的步骤。

一旦读取完成，数据被存储到ByteBuffer，然后将数据转化为字符串既而输出。

使用CompletionHandler读取数据

第二种读取数据的方式是调用AsynchronousFileChannel的另一个重载read()方法，改方法需要一个CompletionHandler作为参数。下面是代码示例：

fileChannel.read(buffer,position,buffer,newCompletionHandler(){
@Override
publicvoidcompleted(Integerresult,ByteBufferattachment){
System.out.println("result="+result);

attachment.flip();
byte[]data=newbyte[attachment.limit()];
attachment.get(data);
System.out.println(newString(data));
attachment.clear();
}

@Override
publicvoidfailed(Throwableexc,ByteBufferattachment){

}
});

一旦读取操作完成，CompletionHandler的complete()方法将会被调用。它的第一个参数是个Integer类型，表示读取的字节数。第二个参数attachment是ByteBuffer类型的，用来存储读取的数据。它其实就是由read()方法的第三个参数。当前示例中，我们选用ByteBuffer来存储数据，其实我们也可以选用其他的类型。

读取失败的时候，CompletionHandler的failed()方法会被调用。

写入数据

就像读取一样，我们同样有两种方式向AsynchronousFileChannel写入数据。我们可以调用它的2个重载的write()方法。下面我们将分别加以介绍。

使用Future读取数据

AsynchronousFileChannel也可以异步写入数据。下面是一个完整的写入示例：

AsynchronousFileChannel也可以异步写入数据。下面是一个完整的写入示例：

Pathpath=Paths.get("data/test-write.txt");
AsynchronousFileChannelfileChannel=
AsynchronousFileChannel.open(path,StandardOpenOption.WRITE);

ByteBufferbuffer=ByteBuffer.allocate(1024);
longposition=0;

buffer.put("testdata".getBytes());
buffer.flip();

Futureoperation=fileChannel.write(buffer,position);
buffer.clear();

while(!operation.isDone());

System.out.println("Writedone");

首先实例化一个写入模式的AsynchronousFileChannel,然后创建一个ByteBuffer并写入一些数据。再然后将数据写入文件。最后，检查返回的Future，看是否写入完成。

注意，写入目标文件要提前创建好，如果它不存在的话，writh()方法会抛出一个java.nio.file.NoSuchFileException。

我们可以用以下方式来解决这一问题：

if(!Files.exists(path)){
Files.createFile(path);
}

使用CompletionHandler写入数据

我们也可以使用CompletionHandler代替Future向AsynchronousFileChannel写入数据，这种方式可以更加直接的知道写入过程是否完成。下面是示例程序：

Pathpath=Paths.get("data/test-write.txt");
if(!Files.exists(path)){
Files.createFile(path);
}
AsynchronousFileChannelfileChannel=
AsynchronousFileChannel.open(path,StandardOpenOption.WRITE);

ByteBufferbuffer=ByteBuffer.allocate(1024);
longposition=0;

buffer.put("testdata".getBytes());
buffer.flip();

fileChannel.write(buffer,position,buffer,newCompletionHandler(){

@Override
publicvoidcompleted(Integerresult,ByteBufferattachment){
System.out.println("byteswritten:"+result);
}

@Override
publicvoidfailed(Throwableexc,ByteBufferattachment){
System.out.println("Writefailed");
exc.printStackTrace();
}
});

当写入程序完成时，CompletionHandler的completed()方法将会被调用，相反的如果写入失败则会调用failed()方法。

要留意CompletionHandler的方法的参数attachemnt是怎么使用的。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持毛票票。

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