【译】Java NIO AsynchronousFileChannel

在Java 7中NIO部分新增了AsynchronousFileChannel。AsynchronousFileChannel可以异步的读写文件了。下面教程介绍了它的用法。

创建一个AsynchronousFileChannel

通过它的静态方法open可以创建一个对象：

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

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

第一个参数是一个文件路径，它指向要访问的文件。

第二个参数是一个或多个打开的操作选项，它告诉AsynchronousFileChannel在底层对文件执行什么操作。上面的例子我们使用了StandardOpenOption.READ，这就表示文件打开是为了读取数据。

读数据

有两种方法。每种读取数据的方法都调用了AsynchronousFileChannel的read()方法之一。这两种读取数据的方法将在下面几节中讨论。

通过Future读数据

第一种是通过返回一个Future对象来读数据：

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

第一个参数是一个buffer，AsynchronousFileChannel会把数据读到buffer中。第二个参数是文件读取的开始位置。

即使读取操作还没完成，read方法也会立刻返回。你可以通过调用Future对象的isDone()方法来判断，future对象是否处理完成了。下面的例子有点长：

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();

这个例子里先创建了一个AsynchronousFileChannel对象，然后创建了一个buffer传给read方法。在调用read之后，进入while循环，直到isDone方法返回。当然这个例子在CPU利用率上并不高效，但是你需要等待read操作完成。

一旦read操作完成，数据就完全读到了buffer中随即输出到控制台。

通过CompletionHandler读数据

第二种是调用read的另一个版本方法，传入一个CompletionHandler对象，就像这样：

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) {

    }
});

一旦read操作完成了，就会回调CompletionHandler的complete方法。complete方法的第一个int表示读到了多少数据。

通过Future写数据

AsynchronousFileChannel也可以异步写数据，下面是一个完整的例子：

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");

通过CompletionHandler写数据

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();
    }
});

注意ByteBuffer是如何作为附件使用的——它是传递给CompletionHandler方法的对象。