通道是继 buffers 之后 java.nio 的第二个主要新增内容，我们在之前的教程中已经详细了解了这一点。通道提供与 I/O 服务的直接连接。
通道是一种在字节缓冲区和通道另一端的实体（通常是文件或套接字）之间高效传输数据的媒介。
通常，通道与操作系统文件描述符具有一对一的关系。 Channel 类提供了保持平台独立性所需的抽象，但仍然模拟现代操作系统的本机 I/O 功能。
通道是网关，通过它可以以最小的开销访问操作系统的本机 I/O 服务，缓冲区是通道用来发送和接收数据的内部端点。
1.Java NIO通道
在层次结构的顶部，有频道 界面如下所示：
package java.nio.channels;
public interface Channel
{
public boolean isOpen();
public void close() throws IOException;
}
由于取决于底层平台的各种因素，Channel 实现在操作系统之间存在根本差异，因此通道 API（或接口）简单地描述了可以做什么。
Channel实现通常使用本机代码来执行实际工作。通过这种方式，通道接口允许您以受控和可移植的方式访问低级 I/O 服务。
从顶层的Channel界面可以看出，所有通道只有两个共同的操作：检查通道是否打开（isOpen() ) 并关闭一个开放的频道 (close())。
1.1.打开频道
正如我们已经知道的，I/O 分为两大类：
- 文件输入/输出
- 流输入/输出
因此，有两种类型的通道也就不足为奇了：文件 和套接字。 FileChannel类和SocketChannel类就是用来处理这两个类的。
FileChannel对象只能通过在打开的getChannel()上调用RandomAccessFile方法获得，FileInputStream 或 FileOutputStream 对象。您不能直接创建 FileChannel 对象。
示例 1：如何获取 FileChannel
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile ("somefile", "r");
FileChannel fc = raf.getChannel();
与FileChannel相反，套接字通道有工厂方法来直接创建新的套接字通道。
示例 2：如何创建 SocketChannel
//How to open SocketChannel
SocketChannel sc = SocketChannel.open();
sc.connect(new InetSocketAddress("somehost", someport));
//How to open ServerSocketChannel
ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open();
ssc.socket().bind (new InetSocketAddress (somelocalport));
//How to open DatagramChannel
DatagramChannel dc = DatagramChannel.open();
以上方法返回一个相应的套接字通道对象。它们不像 RandomAccessFile.getChannel() 那样是新渠道的来源。如果一个套接字已经存在，它们返回与套接字关联的通道；他们从不创建新渠道。
1.2.使用频道
正如我们已经在缓冲区教程中了解到的那样，通道将数据传入和传出 ByteBuffer 对象。大多数读/写操作都是由下面接口实现的方法执行的。
public interface ReadableByteChannel extends Channel
{
public int read (ByteBuffer dst) throws IOException;
}
public interface WritableByteChannel extends Channel
{
public int write (ByteBuffer src) throws IOException;
}
public interface ByteChannel extends ReadableByteChannel, WritableByteChannel
{
}
渠道可以是单向或双向。
给定的通道类可能会实现 ReadableByteChannel，它定义了 read() 方法。另一个可能会实现 WritableByteChannel 以提供 write()。
实现这些接口中的一个或另一个的类是单向：它只能在一个方向上传输数据。如果一个类实现了两个接口（或扩展了两个接口的 ByteChannel），它就是双向 并且可以双向传输数据。
如果您查看 Channel 类，您会发现每个文件和套接字通道都实现了所有这三个接口。就类定义而言，这意味着所有文件和套接字通道对象都是双向的。
这对套接字不是问题，因为它们总是双向的，但对文件来说是个问题。从 FileChannel 对象的 getChannel() 方法获得的 FileInputStream 对象是只读的，但在接口方面是双向的声明，因为 FileChannel 实现了 ByteChannel。
在这样的频道上调用 write() 将抛出未检查的 NonWritableChannelException 因为 FileInputStream 总是以只读权限打开文件。所以请记住，当通道连接到特定的 I/O 服务时，通道实例的功能将受到其所连接服务的特性的限制。
连接到只读文件的 Channel 实例无法写入，即使该 Channel 实例所属的类可能具有 write() 方法。程序员需要知道通道是如何打开的，而不是尝试底层 I/O 服务不允许的操作。
示例 3：我们无法使用任何通道写入只读文件
FileInputStream input = new FileInputStream ("readOnlyFile.txt");
FileChannel channel = input.getChannel();
// This will compile but will throw an IOException
// because the underlying file is read-only
channel.write (buffer);
read() 的 write() 和 ByteChannel 方法将 ByteBuffer 对象作为参数。每个都返回传输的字节数，它可以小于缓冲区中的字节数，甚至为零。缓冲区的位置将提前相同的量。
如果执行了部分传输，则可以将缓冲区重新提交到通道以继续从中断处传输数据。重复直到缓冲区的 hasRemaining() 方法返回 false。
在下面的示例中，我们将数据从一个通道复制到另一个通道（或从一个文件复制到另一个文件）。
示例 4：在 Java 中将数据从一个通道复制到另一个通道
import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.ReadableByteChannel;
import java.nio.channels.WritableByteChannel;
public class ChannelCopyExample
{
public static void main(String args[]) throws IOException
{
FileInputStream input = new FileInputStream ("testIn.txt");
ReadableByteChannel source = input.getChannel();
FileOutputStream output = new FileOutputStream ("testOut.txt");
WritableByteChannel dest = output.getChannel();
copyData(source, dest);
source.close();
dest.close();
}
private static void copyData(ReadableByteChannel src, WritableByteChannel dest) throws IOException
{
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(16 * 1024);
while (src.read(buffer) != -1)
{
// Prepare the buffer to be drained
buffer.flip();
// Make sure that the buffer was fully drained
while (buffer.hasRemaining())
{
dest.write(buffer);
}
// Make the buffer empty, ready for filling
buffer.clear();
}
}
}
通道可以在阻塞或非阻塞模式下运行。非阻塞模式下的通道永远不会让调用线程进入睡眠状态。请求的操作要么立即完成，要么返回一个结果，表明什么都没做。只有面向流的通道，如套接字和管道，才能置于非阻塞模式。
1.3.关闭频道
要关闭频道，请使用它的 close() 方法。与缓冲区不同，通道在关闭后无法重复使用。开放通道表示与特定 I/O 服务的特定连接并封装该连接的状态。当一个通道关闭时，那个连接就丢失了，通道不再连接到任何东西。
在频道上多次调用
close()是无害的。在关闭的通道上对close()的后续调用不执行任何操作并立即返回。
可以使用 isOpen() 方法测试通道的打开状态。如果它返回 true，则可以使用该通道。如果为 false，则通道已关闭，无法再使用。
尝试读取、写入或执行任何其他需要通道处于打开状态的操作将导致 ClosedChannelException。
快乐学习！！
地址：https://www.cundage.com/article/java-nio-2-0-channels.html
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