Java NIO 学习(三)--FileChannel
2016-07-06 19:56
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一、概述
NIO 中FileChannel可以理解为一个连接到文件的通道,可以通过FileChannel对文件进行读写;FileChannel没有非阻塞模式,读写都只有阻塞的方式;
二、通过FileChannel读写文件
首先,必须获取到文件的FileChannel,可以通过InputStream/OutStream、RandomAcessFile获取FileChannel对象:RandomAccessFile fromFile = new RandomAccessFile("D:/tmp/NIO/fromFile.txt", "rw"); //获取channel FileChannel fromChannel = fromFile.getChannel();
使用read方法从通道读取数据到缓冲区,使用write将缓冲区的数据写入到通道中;
对于资源文件,操作完都是需要关闭的;以下是一个完成读写实例代码:
public static void main(String[] args) throws IOException { RandomAccessFile fromFile = new RandomAccessFile("D:/tmp/NIO/fromFile.txt", "rw"); RandomAccessFile toFile = new RandomAccessFile("D:/tmp/NIO/toFile.txt", "rw"); //获取channel FileChannel fromChannel = fromFile.getChannel(); FileChannel toChannel = toFile.getChannel(); //分配buffer ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024); while (fromChannel.read(buffer) != -1) { buffer.flip(); while (buffer.hasRemaining()) { toChannel.write(buffer); } buffer.clear(); } //关闭资源 fromChannel.close(); toChannel.close(); fromChannel.close(); toChannel.close(); }
缓冲区的hasRemainning方法返回一个boolean,标识缓冲区中是否还有数据没有读取,写入FileChannel必须在一个循环中,因为write方法无法保证缓冲区的数据一次全部写入;
三、通过FileChannel直接传输
在两个通道间传输数据,如果其中有一个是FileChannel,可以不使用缓冲区读出、写入的方式进行传输,可以使用FileChannel的transferFrom 和 transferTo 方法;1. transferFrom
public long transferFrom(ReadableByteChannel src, long position, long count) throws IOException;
该方法可以从其他通道直接将数据传输到fileChannel,position参数表示从position开始先目标文件写入数据,count参表示最多写入的数据量,但是不一定会写入这个参数的数据量,如果来源通道没有那么多可读数据的话;该方法返回一个long值表示成功写入通道的数据量;
2. transferTo
public abstract long transferTo(long position, long count, WritableByteChannel target) throws IOException;
改方法与transferFrom相反,是将FileChannel的数据直接写入到目标通道,position参数表示从position位置开始读取数据写入,count参数表示要写入数据的大小,但是不一定写入这个参数的数据量,如果这个fileChannel没有那么多数据可以读取的话;该方法返回一个long值,表示实际写入目标通道的数据量;
以下是一个通过transferFrom/transferTo方法复制文件的实例代码:
public static void main(String[] args) throws IOException { RandomAccessFile fromFile = new RandomAccessFile("D:/tmp/NIO/fromFile.txt", "rw"); RandomAccessFile inFile = new RandomAccessFile("D:/tmp/NIO/toFile.txt", "rw"); FileChannel fromChannel = fromFile.getChannel(); FileChannel inChannel = inFile.getChannel(); int position = 0; long count = fromChannel.size(); long successCount = inChannel.transferFrom(fromChannel, position, count); //long successCount = fromChannel.transferTo(position, count, inChannel); System.out.println(successCount); }
四、文件锁定
FileChannel的锁,与一般的对象锁相似,都是劝告式锁;获取锁后,它不阻止任何形式的数据访问,而是与对象锁相似,程序中可以通过它进行多线程间协调(线程安全处理);通过FileChannel的lock方法,可以锁定整个文件或指定一部分;请求获取的锁有两种:共享锁和排它锁;共享锁可以获取多个,而排它锁只能获取到一个;
由于不同的操作系统对文件系统锁的实现方式不一样,有些实现了共享锁,而另外一些只实现了排它锁;
以下是一个获取文件锁的实例代码,可以通过同时运行多个观察效果:
public static void main(String[] args) throws Exception { RandomAccessFile fromFile = new RandomAccessFile("D:/tmp/NIO/fromFile.txt", "rw"); FileChannel fromChannel = fromFile.getChannel(); System.out.println("trying to lock file..."); int start = 0; int end = 10; FileLock fileLock = fromChannel.lock(start, end, false); System.out.println("after lock"); System.out.println("pause..."); Thread.sleep(8000); System.out.println("releasing file lock"); fileLock.release(); System.out.println("after release."); fromChannel.close(); fromFile.close(); }
lock 方法中,start、end参数指定锁定文件的部分,第三个boolean参数,true:表示获取共享锁,false:表示获取排它锁;
还有一个lock()无参的方法,实际是调用:
public final FileLock lock() throws IOException { return lock(0L, Long.MAX_VALUE, false); }
由于不是全部操作系统都支持共享锁,所以就算请求获取共享锁,但是也可能会返回一个排它锁,可以通过isShare方法确定锁类型:
fileLock.isShared();
对此,我们不如直接只使用排它锁,而不是进行isShare逻辑的判断;
五、FileChannel的其他方法
1. position方法
可以使用position()方法获取当前通道的位置、position(long pos)方法设置position值;该方法主要可以使用与指定某个位置开始读写数据;
如果将position值设置到文件结束之后,然后读取数据将返回-1;
而如果设置为文件结束后进行写入,就会导致“文件空洞”;“文件空洞”对于类似下载文件这样先让文件占用已知文件大小是有意义的;(对于这种与操作系统/文件系统相关的,这里不做讲解)
2.size方法
size方法返回一个long值,表示FileChannel关联文件的大小:long fileSize = fileChannel.size();
3.truncate方法
该方法用于文件的截取,类是String的subString()方法,文件中指定长度后面的部分数据将别删除:fileChannel.truncate(10); //截取文件前10个字节
4.force方法
该方法强制将FileChannel中未写入硬盘的数据写入到硬盘中:fileChannel.force(true);
boolean参数表示是否将文件元数据也强制写入硬盘;
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