Java NIO Channel通道

NIO包含下面几个核心的组件：

• Channels
• Buffers
• Selectors

通道和缓冲区（Channels and Buffers）

通常来说NIO中的所有IO都是从Channel开始的。Channel和流有点类似。通过Channel，我们即可以从Channel把数据读取到Buffer中，也可以把数据冲Buffer写入到Channel，下图是一个示意图：

Channel的实现及demo

• FileChannel：用于文件的数据读写。
• DatagramChannel：用于UDP的数据读写。
• SocketChannel：用于TCP的数据读写。
• ServerSocketChannel：允许我们监听TCP链接请求，每个请求会创建会一个SocketChannel.

 public static void main(String[] args) {
        try {
            FileInputStream aFile = new FileInputStream("test.txt");
            //获取通道
            FileChannel inChannel = aFile.getChannel();
            //Buffer的大小
            ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
            try {
                //从通道中读取到Buffer中
                int bytesRead = inChannel.read(buf);
                while (bytesRead != -1) {
                    System.out.println("Read " + bytesRead);
                    //切换到读
                    buf.flip();
                    while (buf.hasRemaining()) {
                        System.out.print((char) buf.get());
                    }
                    //清空Buffer
                    buf.clear();
                    bytesRead = inChannel.read(buf);
                }
                aFile.close();
            } catch (IOException e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
            }
        } catch (FileNotFoundException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        }
    }

 相关名词：

1、容量（capacity）：Buffer容量，不能改变，一旦buffer写满了就需要清空已读数据以便下次继续写入新的数据。

2、读写位置（postion）：下一个值将在此进行读写。当写入数据到Buffer的时候需要中一个确定的位置开始，默认初始化时这个位置position为0，一旦写入了数据比如一个字节，整形数据，那么position的值就会指向数据之后的一个单元，position最大可以到capacity-1.当从Buffer读取数据时，也需要从一个确定的位置开始。buffer从写入模式变为读取模式时，position会归零，每次读取后，position向后移动。

3、界限（limit）:容量界限，初始=容量；在写模式，limit的含义是我们所能写入的最大数据量。它等同于buffer的容量。一旦切换到读模式，limit则代表我们所能读取的最大数据量，他的值等同于写模式下position的位置。数据读取的上限时buffer中已有的数据，也就是limit的位置（原position所指的位置）。

4、标记（mark）:用于重复一个读入或写出操作

这些值满足一下条件

0<=标记<=位置<=界限<=容量

分析一下几个重要的方法： 

flip():

  public final Buffer flip() {
        limit = position;//界限=位置
        position = 0;//位置=0
        mark = -1;
        return this;
    }

hasRemaining():

public final boolean hasRemaining() {
        return position < limit;
    }

clear():

 public final Buffer clear() {
        position = 0;
        limit = capacity;
        mark = -1;
        return this;
    }

当写入数据到buffer中时，buffer会记录已经写入的数据大小。当需要读数据时，通过flip()方法把buffer从写模式调整为读模式；在读模式下，可以读取所有已经写入的数据。

当读取完数据后，需要清空buffer，以满足后续写入操作。清空buffer有两种方式：调用clear()或compact()方法。clear会清空整个buffer，compact则只清空已读取的数据，未被读取的数据会被移动到buffer的开始位置，写入位置则近跟着未读数据之后。

代码流程：以图示的方式展示上述代码的流程