【NIO】5. FileChannel的基本用法

FileChannel的基本用法

[1. 获取FileChannel对象](#1. 获取FileChannel对象)
[2. 从FileChannel中读取数据（channel.read(buffer))）](#2. 从FileChannel中读取数据（channel.read(buffer))）)
[3. 向FileChannel中写入数据（channel.write(buffer)）](#3. 向FileChannel中写入数据（channel.write(buffer)）)
[4. 关闭FileChannel](#4. 关闭FileChannel)
[5. transferTo](#5. transferTo)
- [5.1 文件不超过2g，可以一次传输完成](#5.1 文件不超过2g，可以一次传输完成)
- [5.2 文件超过2g，则多次传输](#5.2 文件超过2g，则多次传输)

FileChannel只能工作在【阻塞模式】下；（不能配合selector工作在非阻塞模式）

1. 获取FileChannel对象

FileChannel对象不能直接创建，需通过输入输出流来获取FileChannel对象

FileInputStream的getChannel()方法；
FileOutputStream的getChannel()方法；
RandomAccessFile的getChannel()方法；

channel虽然是数据读写的双向通道，但是

通过FileInputStream获取的FileChannel只能读
通过FileOutputStream获取的FileChannel只能写
通过RandomAccessFile获取的FileChannel对象，根据构造RandomAccessFile对象时的读写模式决定；

示例：

java 复制代码

public static void main(String[] args) {

        try(FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("text.txt")) {
            FileChannel channel = fileInputStream.getChannel();

            // 从内存中分配一个buffer，大小为10个字节
            ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(10);

            // ByteBuffer中写入数据
            byteBuffer.put("abc".getBytes(StandardCharsets.UTF_8));

            // 试图从Buffer中读取数据，写入channel
            // 由于当前channel对象是通过FileInputStream获取的，只能读，不能写
            int write = channel.write(byteBuffer);

        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

输出结果：

通过FileInputStream获取的FileChannel只能读，不能写

text 复制代码

"C:\Program Fis\Java\jdk-1.8\bin\java.exe" ...
Exception in thread "main" java.nio.channels.NonWritableChannelException
	at sun.nio.ch.FileChannelImpl.write(FileChannelImpl.java:201)
	at com.weimin.part01_buffer.Buffer01_HelloWorld1.main(Buffer01_HelloWorld1.java:29)

Process finished with exit code 1

2. 从FileChannel中读取数据（channel.read(buffer))）

java 复制代码

public static void main(String[] args) {
        try(FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("text.txt")) {
            // 获取文件channel
            FileChannel channel = fileInputStream.getChannel();

            // 从内存中分配一个buffer，大小为10个字节
            ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(10);

            int read;

            // read方法的返回值代表读取到的字节数，当返回值为-1时，代表文件中的所有数据读取完成
            // 使用while一直读取，直到全部读取完
            while ((read = channel.read(byteBuffer)) != -1) {
                System.out.println("读到的字节数：" + read);
                // flip方法，切换到【读模式】；flip在这里的意思应该是【浏览 / 快速翻阅】
                byteBuffer.flip();
                while (byteBuffer.hasRemaining()) {
                    byte b = byteBuffer.get();
                    System.out.println((char) b);
                }
                // buffer中的数据读取完成后，清空buffer的数据
                byteBuffer.clear();
            }

        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

3. 向FileChannel中写入数据（channel.write(buffer)）

该例中，在从buffer中读取数据之前，没有调用flip方法，因为通过StandardCharsets.UTF_8.encode方法获得的buffer对象，已经在内部调用过flip方法了。

在while语句中调用fileChannel.write(buffer)，是因为write方法并不能保证一次将buffer中的内容全部写入channel

java 复制代码

public static void main(String[] args) {
        try (FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("text.txt");
             FileChannel fileChannel = fileOutputStream.getChannel()) {
             
            ByteBuffer buffer = StandardCharsets.UTF_8.encode("write");

            while (buffer.hasRemaining()) {
                int write = fileChannel.write(buffer);
                System.out.println("write bytes: " + write);
            }
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

4. 关闭FileChannel

channel在用完之后必须关闭，如果调用了【FileInputStream】、【FileOutputStream】、【RandomAccessFile】的close方法，会间接调用FileChannel的Close方法。

因此，最好使用Java try-with-resources语句。

5. transferTo

将数据从一个文件传输到另一个文件。

参数一：从源文件的哪个位置开始传输；
参数二：传输到源文件的哪个位置结束；
参数三：将源文件的内容传输到哪里。

5.1 文件不超过2g，可以一次传输完成

0表示从源文件的起始位置开始传输；

from.size()表示要传输源文件的所有数据；

to表示数据传输到哪里；

transferTo方法的效率，比java BIO的效率高，因为底层使用了操作系统的零拷贝进行了优化；
缺点是一次最多传输2g的数据；如果源文件超过2g，只调用一次transferTo方法，目标文件也就只有2g。因此，要想完整的传输2g以上的文件，就需要多次传输。

java 复制代码

public static void main(String[] args) {
        try (FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("from.txt");
             FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("to.txt");
             FileChannel from = fileInputStream.getChannel();
             FileChannel to = fileOutputStream.getChannel()) {

            from.transferTo(0, from.size(), to);
        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }

5.2 文件超过2g，则多次传输

java 复制代码

public static void main(String[] args) {
        try (FileInputStream fileInputStream = new FileInputStream("from.txt");
             FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("to.txt");
             FileChannel from = fileInputStream.getChannel();
             FileChannel to = fileOutputStream.getChannel()) {

            // size，源文件的大小
            long size = from.size();

            // left，表示剩余的需要传输的数据的大小，初始值为源文件的size
            long left = size;

            // left > 0，表示还有内容没有传输完成
            while (left > 0) {
                
                // transferTo方法的返回值，表示已经传输的数据的大小
                long transferred = from.transferTo(size - left, left, to);
                
                // 剩余需要传输的数据大小 - 已传输的数据的大小
                left = left - transferred;
            }

        } catch (IOException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }