在Java NIO中，Channel被用来I/O传输。Channel就像一个用来在Buffer和另外一头的实体（比如文件）之间传输数据的管道。一个Channel从一个实体里读取数据，并且把数据放到缓冲区（Buffer）里供别人（一般是我们的程序）消费，类似的，我们应该把数据写入到缓冲区里，然后Channel会把缓冲区里的数据传输到I/O的另一端。

Channel是Java NIO提供的用来访问原生的I/O机制的一种途径，我们在编程时应该使用Buffer来和Channel交互，所以，Channel更像是I/O两端实体的桥梁。所谓的Buffer，是Channel用来发送和接收数据的端点。

java-channel-buffer

Channel的特点：

  • 与传统的流（stream）相比，Channel是双向的，既可以写，也可以读。
  • Channel可以把数据读进Buffer，也可以从Buffer里写数据。
  • Channel可以执行异步（asynchronous）的读写操作。
  • Channel可以支持阻塞（blocking）或者非阻塞（non-blocking）模式。
  • 非阻塞的Channel不会使调用的线程进入sleep模式。
  • 基于流的Channel（比如Socket）只能处于非阻塞模式。
  • 数据可以在Channel和Channel之间传输，前提是其中一个Channel是FileChannel。

Java NIO中的Channel类

以下是Java NIO包中提供的两种主要的Channel类实现：

  • FileChannel
    • 文件读写的Channel，不支持非阻塞模式。
  • SocketChannel
    • 有三种Socket Channel类，包括SocketChannel, ServerSocketChannel and DatagramChannel。
    • 可选择（selectable）的Channel，支持非阻塞模式。

一个Java NIO Channel的例子

下面这个例子从文本文件中读数据并且把内容打印到控制台中。我们使用RandomAccessFile和FileChannel把数据读取到ByteBuffer。我们读取512字节的数据到buffer，然后调用buffer的flip方法，使其准备好get操作。一旦我们把数据打印到控制台，我们调用buffer的clear方法，使其可以进行下一次读。如此，一直到文件的末尾。

package com.javapapers.java.nio;

import java.io.IOException;
import java.io.RandomAccessFile;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;

public class ChannelExample {
    public static void main(String args[]) throws IOException {
        RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("temp.txt", "r");
        FileChannel fileChannel = file.getChannel();
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(512);
        while (fileChannel.read(byteBuffer) > 0) {
            // flip the buffer to prepare for get operation
            byteBuffer.flip();
            while (byteBuffer.hasRemaining()) {
                System.out.print((char) byteBuffer.get());
            }
            // clear the buffer ready for next sequence of read
            byteBuffer.clear();
        }
        file.close();
    }
}

下一篇，我们会详细看下Java NIO的Buffer和各种Channel类。

本文翻译自 http://javapapers.com/java/java-nio-channel/，仅供参考和学习。