17. Java NIO AsynchronousFileChannel異步文件通道

原文鏈接：http://tutorials.jenkov.com/java-nio/asynchronousfilechannel.html

Java7中新增了AsynchronousFileChannel作為nio的一部分。AsynchronousFileChannel使得數(shù)據(jù)可以進行異步讀寫。下面將介紹一下AsynchronousFileChannel的使用。

創(chuàng)建AsynchronousFileChannel（Creating an AsynchronousFileChannel）

AsynchronousFileChannel的創(chuàng)建可以通過open()靜態(tài)方法：

Path path = Paths.get("data/test.xml");

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

open()的第一個參數(shù)是一個Path實體，指向我們需要操作的文件。 第二個參數(shù)是操作類型。上述示例中我們用的是StandardOpenOption.READ，表示以讀的形式操作文件。

讀取數(shù)據(jù)（Reading Data）

讀取AsynchronousFileChannel的數(shù)據(jù)有兩種方式。每種方法都會調用AsynchronousFileChannel的一個read()接口。下面分別看一下這兩種寫法。

通過Future讀取數(shù)據(jù)（Reading Data Via a Future）

第一種方式是調用返回值為Future的read()方法：

Future<Integer> operation = fileChannel.read(buffer, 0);

這種方式中，read()接受一個ByteBuffer座位第一個參數(shù)，數(shù)據(jù)會被讀取到ByteBuffer中。第二個參數(shù)是開始讀取數(shù)據(jù)的位置。

read()方法會立刻返回，即使讀操作沒有完成。我們可以通過isDone()方法檢查操作是否完成。

下面是一個略長的示例：

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

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
long position = 0;

Future<Integer> operation = fileChannel.read(buffer, position);

while(!operation.isDone());

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

在這個例子中我們創(chuàng)建了一個AsynchronousFileChannel，然后創(chuàng)建一個ByteBuffer作為參數(shù)傳給read。接著我們創(chuàng)建了一個循環(huán)來檢查是否讀取完畢isDone()。這里的循環(huán)操作比較低效，它的意思是我們需要等待讀取動作完成。

一旦讀取完成后，我們就可以把數(shù)據(jù)寫入ByteBuffer，然后輸出。

通過CompletionHandler讀取數(shù)據(jù)（Reading Data Via a CompletionHandler）

另一種方式是調用接收CompletionHandler作為參數(shù)的read()方法。下面是具體的使用：

fileChannel.read(buffer, position, buffer, new CompletionHandler<Integer, ByteBuffer>() {
    @Override
    public void completed(Integer result, ByteBuffer attachment) {
        System.out.println("result = " + result);

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

    @Override
    public void failed(Throwable exc, ByteBuffer attachment) {

    }
});

這里，一旦讀取完成，將會觸發(fā)CompletionHandler的completed()方法，并傳入一個Integer和ByteBuffer。前面的整形表示的是讀取到的字節(jié)數(shù)大小。第二個ByteBuffer也可以換成其他合適的對象方便數(shù)據(jù)寫入。 如果讀取操作失敗了，那么會觸發(fā)failed()方法。

寫數(shù)據(jù)（Writing Data）

和讀數(shù)據(jù)類似某些數(shù)據(jù)也有兩種方式，調動不同的的write()方法，下面分別看介紹這兩種方法。

通過Future寫數(shù)據(jù)（Writing Data Via a Future）

通過AsynchronousFileChannel我們可以一步寫數(shù)據(jù)

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

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
long position = 0;

buffer.put("test data".getBytes());
buffer.flip();

Future<Integer> operation = fileChannel.write(buffer, position);
buffer.clear();

while(!operation.isDone());

System.out.println("Write done");

首先把文件已寫方式打開，接著創(chuàng)建一個ByteBuffer座位寫入數(shù)據(jù)的目的地。再把數(shù)據(jù)進入ByteBuffer。最后檢查一下是否寫入完成。 需要注意的是，這里的文件必須是已經(jīng)存在的，否者在嘗試write數(shù)據(jù)是會拋出一個java.nio.file.NoSuchFileException.

檢查一個文件是否存在可以通過下面的方法：

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

通過CompletionHandler寫數(shù)據(jù)（Writing Data Via a CompletionHandler）

我們也可以通過CompletionHandler來寫數(shù)據(jù)：

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

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
long position = 0;

buffer.put("test data".getBytes());
buffer.flip();

fileChannel.write(buffer, position, buffer, new CompletionHandler<Integer, ByteBuffer>() {

    @Override
    public void completed(Integer result, ByteBuffer attachment) {
        System.out.println("bytes written: " + result);
    }

    @Override
    public void failed(Throwable exc, ByteBuffer attachment) {
        System.out.println("Write failed");
        exc.printStackTrace();
    }
});

同樣當數(shù)據(jù)吸入完成后completed()會被調用，如果失敗了那么failed()會被調用。