【Java.NIO】API —— Channel接口 —— SocketChannel类

java.nio.channels
public abstract class SocketChannel extends AbstractSelectableChannel implements ByteChannel, ScatteringByteChannel, GatheringByteChannel, NetworkChannel

SocketChannel可看作是Socket的替代类，但它比Scoket具有更多的功能。

SocketChannel不仅从SelectableChannel父类中继承了configureBlocking()和register()方法，而且实现了ByteChannel接口，因此具有读写数据的read(Buffer dst)和write(Buffer src)方法。

SocketChannel没有public类型的构造方法，必须通过它的静态方法open()来创建SocketChannel对象。

SocketChannel是一个连接到TCP网络套接字的通道。可以通过以下两种方式创建SocketChannel:

• 打开一个SocketChannel并连接到互联网上的某台服务器
• 一个新连接到达ServerSocketChannel时，会创建一个SocketChannel

SocketChannel的主要方法如下：

• open(), open(SocketAddress remote) —— 静态工厂方法负责创建SocketChannel对象，

SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
channel.connect(remote);
等价于：
SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open(remote);

• close() —— 关闭SocketChannel
• validOps() —— 返回SocketChannel所能产生的事件，这个方法总是返回以下值： SelectionKey.OP_CONNECT | Selection.OP_READ | SelectionKey.OP_WRITE
• socket() —— 返回与这个SocketChannel关联的Socket对象，每个SocketChannel对象都与一个Socket对象关联
• isConnected() —— 判断底层Socket()是否已经建立了远程连接
• isConnectionPending() —— 判断是否正在进行远程连接，当远程连接已经开始，但还没有完成时，返回true，否则返回false
• connect(SocketAddress remote) —— 使底层Socket建立远程连接。当SocketChannel处于非阻塞模式时，如果立即连接成功，该方法返回true，如果不能立即成功连接，返回false，程序过会必须通过调用finishConnect()方法来完成连接。当SocketChannel处于阻塞模式，如果立即连接成功，该方法返回true，如果不能立即连接成功，将进入阻塞状态，直到连接成功，或者出现I/O异常
• finishConnect() —— 试图完成连接远程服务器的操作。在非阻塞模式下，建立连接从调用SocketChannel的connect()方法开始，到调用finishConnect()结束。如果finishConnect()方法顺利完成连接，或者在调用此方法之前连接已经建立，则finishConnect()方法立即返回true。如果连接操作还没完成，则立即返回false；如果连接操作中遇到异常而失败，则抛出相应的I/O异常。在阻塞模式下，如果连接操作没有完成，则会进入阻塞状态，直到连接完成，或者出现I/O异常
• read(ByteBuffer dst) —— 从Channel中读入若干字节，把它们存放到参数指定的ByteBuffer中。假定执行read()方法前，ByteBuffer的位置为p，剩余容量为r，r等于dst,remaining()方法的返回值。假定read()方法实际上读入了n个字节，read()方法返回后，参数dst引用的ByteBuffer的位置变为p+n，极限保持不变。
  • 在阻塞模式下，read()方法会争取读取到r个字节，如果输入流中不足r个字节，就进入阻塞状态，直到读入r个字节，或者读到了输入流末尾，或者出现了I/O异常
  • 在非阻塞模式下，read()方法奉行能读到多少数据就读多少数据的元素。read()方法读取当前通道中的可读数据，有可能不足r个字节，或者为0个直接，read()方法总是立即返回，而不会等到读取了r个字节再返回。
  • read()方法返回实际上读入的字节数，有可能为0.如果返回-1，就表示读到了输入流的末尾。
• write(ByteBuffer src) —— 把参数src指定的ByteBuffer中的字节写到Channel中。假定执行write()方法前，ByteBuffer的位置为p，剩余容量为r，r等于src.remaining()方法的返回值。假定write()方法实际上相通道中写入了n个字节，write（）方法返回后，参数src引用的ByteBuffer的位置变为p+n，极限保持不变。
  • 在阻塞模式下，wirte()方法会争取输出r个字节，如果底层网络的输出缓冲区不能容纳r个字节，就进入阻塞状态，直到输出了r个字节，或者出现了I/O异常
  • 在非阻塞模式下，write()方法奉行能输出多少数据就输出多少数据的原则，有可能不足r个字节，或者为0个字节，write()方法总是立即返回，而不会等到输出r个字节后在返回
  • write(0方法返回实际上输出的字节数，有可能为0

从SocketChannel读取数据

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
int bytesRead = socketChannel.read(buf);

read()方法返回的int值表示读了多少字节进Buffer里。如果返回的是-1.表示已经读到了流的末尾（连接关闭了）。

非阻塞模式下,read（）方法在尚未读取到任何数据时可能就返回了。所以需要关注它的int返回值，它会告诉你读取了多少字节。

写入SocketChannel —— 非阻塞模式 ***

String newData = ... ...

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
buf.clear();
buf.put(newData.getBytes());

buf.flip();

while(buf.hasRemaining()){
    chaneel.write(buf);
}

SocketChannel.write()方法的调用是在一个while循环中的。write()方法无法保证能写多少字节到SocketChannel中，所以，需要重复调用write()直到Buffer没有要写的字节为止。

建立连接 —— 非阻塞模式

如果SocketChannel在非阻塞模式下，此时掉哟过connect()，该方法可能在建立连接之前就返回了，为了确定连接是否建立，可以调用finishConnect()方法，

socketChannel.configureBlocking(false);
socketChannel.connect(new InetSocketAddress("http://...", 80));

while (!socketChannel.finishConnect()){
    // wait, or do something else...
}