AsynchronousFileChannel

AsynchronousFileChannel在Java7被加入了Java NIO。AsynchronousFileChannel让我们可以以异步的方式从文件读取或往文件写入数据。本教程会介绍怎么使用AsynchronousFileChannel。

Creating an AsynchronousFileChannel

通过静态方法open()可以创建AsynchronousFileChannel实例。这有个例子：

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

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

open()方法的第一个参数是指向该AsynchronousFileChannel关联的文件的Path实例。

第二个参数是一个或多个打开选项，它用来告诉AsynchronousFileChannel要对底层的文件执行什么操作。本例中，我们使用了StandardOpenOption.READ，意味着文件将被打开以供读取。

Reading Data

您可以通过两种方式从AsynchronousFileChannel读取数据。读取数据的每一种方法都调用AsynchronousFileChannel的read()方法之一。这两种读取数据的方法将在下面的部分中介绍。

Reading Data Via a Future

第一种从AsynchronousFileChannel读取数据的方式是调用其返回值类型为Future的read()方法。就像下面这样：

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

这个版本的read()方法接收一个ByteBuffer作为第一个参数。从AsynchronousFileChannel读取的数据就会被读入该ByteBuffer。第二个参数是要开始读取的文件字节位置。

该read()方法会立即返回，即使读取操作还未完成。你可以通过调用read()方法返回Future实例的isDone()方法来检查读取操作是否已经完成。

这有一个长一点的例子，展示了如何是这个版本的read()方法：

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();

该例创建了一个AsynchronousFileChannel实例，然后创建了一个ByteBuffer，并同一个为0的位置一起作为参数传给了read()方法。在调用read()方法后，该例一直循环直到read()方法返回的Future对象的isDone()返回true为止。当然，这不是一种有效的CPU使用方式 - 但你总需要以某种方式等待读取操作完成。

当读取操作完成后，数据就被读入了ByteBuffer，然后装入了String，然后打印。

Reading Data Via a CompletionHandler

从AsynchronousFileChannel读取数据的第二种方式是调用其接收一个CompletionHandler作为参数的read()方法。这有个例子：

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) {

    }
});

当读取操作完成后，CompletionHandler的completed()方法就会被调用。当传递给complete()方法的参数时，将传递一个整数，表示读取了多少字节，以及传递给read()方法的附件。附件是read()方法的第三个参数。本例中就是数据被读入的ByteBuffer。你可以选择附带任何对象。

如果读取操作失败，则CompletionHandler的failed()会被调用。

Writing Data

就像读取数据一样，你有两种方式可以将数据写入AsynchronousFileChannel。写入数据的每一种方法都调用AsynchronousFileChannel的write()方法之一。这两种写数据的方法将在下面的部分中介绍。

Writing Data Via a Future

AsynchronousFileChannel同样允许你以异步的方式写入数据。下面是一个完整的AsynchronousFileChannel写入数据的例子：

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，以写模式打开了一个AsynchronousFileChannel。然后创建了一个ByteBuffer，并向其中写入了一些数据。然后ByteBuffer中的数据被写入了文件。最后，例子通过检查返回的Future来看写入操作是否完成。

注意，在代码工作之前，文件必须已经存在。如果文件不存在，write()方法会抛出一个java.nio.file.NoSuchFileException。

你可以通过以下代码来确保Path指向的文件存在：

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

Writing Data Via a CompletionHandler

你也可以用CompletionHandler代替Future来向AsynchronousFileChannel写入数据，以便在数据写入完成时告知你。下面是一个通过CompletionHandler向AsynchronousFileChannel写入数据的例子：

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();
    }
});

当写入操作完成后，CompletionHandler的completed()方法就会被调用。如果因为某些原因导致写入失败，failed()方法就会被调用。

注意ByteBuffer是怎么作为附件使用的 - 传给CompletionHandler的方法的参数。

发现貌似有人在看这个系列文章了，有必要说明下，这个Java NIO系列来源于jenkov.com，本文只是翻译，希望大家千万不要误会，本文不是原创。原文地址：Java NIO。