最近这段时间学习了一下NIO，就想把FileChannel和SocketChannel方面的知识结合一下，于是就练习了这个基于NIO的TCP文件传输的例程。主要使用了SocketChannel，ServerSocketChannel，Selector，FileChannel等实现。当服务器端和客户端都启动后，服务端接受客户端的连接，然后通过TCP将本地的一个文件发送至客户端，客户端接收到可读事件后，读取该文件，并存储，完成所有工作。
以下是服务器端代码：
/**
* Title: Server.java
* Description:
* @author：wh
* @date 2019年7月9日
* @version 1.0
* Company: itiis
*/
import java.io.FileInputStream;
import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;
/**
*@class_name：Server
*@comments:nio传输文件（发送）
*@param:
*@return:
*@author:wh
*@createtime:2019年7月9日
*/
public class Server {
//通道管理器
private Selector selector;
//获取一个ServerSocket通道，并初始化通道
public Server init(int port) throws IOException{
//1.获取一个ServerSocket通道
ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open();
System.out.println(serverChannel.isBlocking());
serverChannel.configureBlocking(false);////设置为非阻塞
System.out.println(serverChannel.isBlocking());
//2.绑定监听，配置TCP参数，例如backlog大小
serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port));
//3.获取通道管理器
selector=Selector.open();
//将通道管理器与通道绑定，并为该通道注册SelectionKey.OP_ACCEPT事件，
//只有当该事件到达时，Selector.select()会返回，否则一直阻塞。
serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);//注册channel到selector,监测接受此通道套接字的连接
return this;
}
public void listen() throws IOException{
System.out.println("服务器启动成功");
boolean isRun = true;
while(isRun){
//当有注册的事件到达时，方法返回，否则阻塞。
selector.select();
//获取selector中的迭代器，选中项为注册的事件
Iterator<SelectionKey> ite=selector.selectedKeys().iterator();
while(ite.hasNext()){
SelectionKey key = ite.next();
//删除已选的key，防止重复处理
ite.remove();
if(key.isAcceptable()){
ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel)key.channel();
//获得客户端连接通道
SocketChannel channel = server.accept();
channel.configureBlocking(false);//可以在任意位置调用这个方法，新的阻塞模式只会影响下面的i/o操作
//在与客户端连接成功后，为客户端通道注册SelectionKey.OP_WRITE事件。
channel.register(selector, SelectionKey.OP_WRITE);
System.out.println("客户端请求连接事件");
}else if(key.isReadable()){
}else if(key.isWritable()){
SocketChannel socketChannel = (SocketChannel)key.channel();
FileInputStream file = new FileInputStream("C:\\Users\\WH\\Desktop\\实验室各种账号密码.txt");
FileChannel fileChannel = file.getChannel();
//500M 堆外内存
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocateDirect(524288000);
while(fileChannel.position()<fileChannel.size()){
fileChannel.read(byteBuffer);//从文件通道读取到byteBuffer
byteBuffer.flip();
while(byteBuffer.hasRemaining()){
socketChannel.write(byteBuffer);//写入通道
}
byteBuffer.clear();//清理byteBuffer
System.out.println(fileChannel.position()+" "+fileChannel.size());
}
System.out.println("结束写操作");
socketChannel.close();
}
}
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
new Server().init(9981).listen();
}
}
以下是客户端代码：
/**
* Title: Client.java
* Description:
* @author：wh
* @date 2019年7月9日
* @version 1.0
* Company: itiis
*/
import java.io.File;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;
/**
*@class_name：Client
*@comments:nio传输文件客户端（接收）
*@param:
*@return:
*@author:wh
*@createtime:2019年7月9日
*/
public class Client {
//管道管理器
private Selector selector;
public Client init(String serverIp, int port) throws IOException, InterruptedException{
//获取socket通道
SocketChannel channel = SocketChannel.open();
channel.configureBlocking(false);
//获得通道管理器
selector=Selector.open();
//客户端连接服务器，需要调用channel.finishConnect();才能实际完成连接。
boolean connectResult = channel.connect(new InetSocketAddress(serverIp, port));
//为该通道注册SelectionKey.OP_CONNECT事件
channel.register(selector, SelectionKey.OP_CONNECT);
return this;
}
public void listen() throws IOException{
System.out.println("客户端启动");
//轮询访问selector
while(true){
//选择注册过的io操作的事件(第一次为SelectionKey.OP_CONNECT)
selector.select();
Iterator<SelectionKey> ite = selector.selectedKeys().iterator();
while(ite.hasNext()){
SelectionKey key = ite.next();
//删除已选的key，防止重复处理
ite.remove();
if(key.isConnectable()){
SocketChannel channel=(SocketChannel)key.channel();
//如果正在连接，则完成连接
if(channel.isConnectionPending()){
channel.finishConnect();
}
channel.configureBlocking(false);
//向服务器发送消息
channel.write(ByteBuffer.wrap(new String("send message to server.").getBytes()));
//连接成功后，注册接收服务器消息的事件
channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);//订阅读取事件
System.out.println("客户端连接成功");
}else if(key.isReadable()){ //有可读数据事件。
SocketChannel channel = (SocketChannel)key.channel();
ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(10);
int readLength = channel.read(byteBuffer);
byteBuffer.flip();
int count = 0;
File file = new File("C:\\Users\\WH\\Desktop\\实验室各种账号密码_copy.txt");
if(!file.exists()) file.createNewFile();
FileOutputStream fe =new FileOutputStream(file,true);//可追加写
FileChannel outFileChannel = fe.getChannel();
while(readLength != -1){ //分多次读取
count = count+readLength;
System.out.println("count="+count+" readLength="+readLength);
readLength = channel.read(byteBuffer);//将socketChannel数据读到byteBuffer
byteBuffer.flip();
outFileChannel.write(byteBuffer);//byteBuffer数据写到FileChannel
fe.flush();
byteBuffer.clear();
}
outFileChannel.close();
fe.close();
System.out.println("读取结束");
channel.close();
}
}
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException, InterruptedException {
new Client().init("127.0.0.1", 9981).listen();
}
}
运行服务器和客户端，可以看到桌面出现一个“实验室各种账号密码_copy.txt”文件，打开后和原始文件一样。
客户端运行结果.png
使用了Selector的NIO可以使用一个线程来对多个通道中就绪通道进行选择，大大节省了CPU资源，省去了多个线程来回切换资源浪费。
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