java-NIO-FileChannel

Posted 2021-02-04 qjm201000

Java NIO中的FileChannel是一个连接到文件的通道。可以通过文件通道读写文件。

FileChannel无法设置为非阻塞模式，它总是运行在阻塞模式下。

对于文件的复制，平时我们都是使用输入输出流进行操作，利用源文件创建出一个输入流，然后利用目标文件创建出一个输出流，最后将输入流的数据读取写入到输出流中。这样也是可以进行操作的。但是利用fileChannel是很有用的一个方式。它能直接连接输入输出流的文件通道，将数据直接写入到目标文件中去。而且效率更高。
FileChannel是一个用读写，映射和操作一个文件的通道。除了读写操作之外，还有裁剪特定大小文件truncate()，强制在内存中的数据刷新到硬盘中去force()，对通道上锁lock()等功能。

他们的使用分别如下面代码：

ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
//读取1024字节内容到byteBuffer钟
fileChannelInput.read(byteBuffer);

解释：上面代码首先创建一个1024大小的缓冲对象，然后在输入通道中读取1024大小数据，放入到缓冲对象中。

 

byteBuffer.clear();
byteBuffer.put("需要写入的数据".getBytes()); 
//类似于flush()函数功能，将buffer里面的数据刷新出去 
byteBuffer.flip(); 
//检查是否还有数据未写入 
while (byteBuffer.hasRemaining()) 
    fileChannelOutput.write(byteBuffer);

解释：上面的代码是将一段字符串写入到输出文件通道中，因为写入的时候并不保证能一次性写入到文件中，所以需要进行判断是否全部写入，如果没有需要再次调用写入函数操作

 

//获取文件通道位置 
fileChannelInput.position(); 
fileChannelInput.size(); 
//截取内容 
fileChannelInput.truncate(1024); 
//强制刷新数据到硬盘 
fileChannelInput.force(true);

解释：上面的代码是获取文件通道的位置和大小。truncate()方法是截取1024大小的数据，指定长度后面的部分将被删除。以及将数据强制刷新到硬盘中，因为系统会将数据先保存在内存中，不保证数据会立即写入到硬盘中，所以有这个需求，就可以直接强制数据写入内存中。

 

使用

说那么多可能没用，我们还是直接来看看分别使用两种方法进行文件复制的对比。

首先是普通的输入输出流进行复制文件：

import org.springframework.util.ResourceUtils;

import java.io.*;

/**
 * 普通的文件复制
 */
public class FileCopyForNomal {
    public void fileCopy(File fromFile,File toFile){
        InputStream inputStream = null;
        OutputStream outputStream = null;

        try {
            inputStream = new BufferedInputStream(new FileInputStream(fromFile));
            outputStream = new BufferedOutputStream(new FileOutputStream(toFile,true));//追加
            byte [] bytes = new byte[1024];
            int i;
            while((i=inputStream.read(bytes)) != -1){
                outputStream.write(bytes,0,i);
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                if(inputStream!=null){
                    inputStream.close();
                }if(outputStream!=null){
                    outputStream.close();
                }
            }catch (IOException e){
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        String from = ResourceUtils.getFile("classpath:a.txt").getPath();//这边文件是在target下
        System.out.println(from);
        String to = ResourceUtils.getFile("classpath:b.txt").getPath();//这边文件是在target下
        System.out.println(to);
        File fromFile = new File(from);
        File toFile = new File(to);

        Long startTime = System.currentTimeMillis();
        new FileCopyForNomal().fileCopy(fromFile,toFile);
        Long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(endTime-startTime);
    }
}

结果：

G:idea_workspaceiofilechannel	argetclassesa.txt
G:idea_workspaceiofilechannel	argetclasses.txt
48

 

 

下面再看一下利用fileChannel进行文件的复制操作。

import org.springframework.util.ResourceUtils;

import java.io.*;
import java.nio.channels.FileChannel;

/**
 * 通道文件复制
 */
public class FileCopyForChannel {
    public void fileCopy(File fromFile, File toFile){
        FileInputStream fileInputStream = null;
        FileOutputStream fileOutputStream = null;
        FileChannel fileChannelInput = null;
        FileChannel fileChannelOutput = null;
        try {
            fileInputStream = new FileInputStream(fromFile);
            fileOutputStream = new FileOutputStream(toFile);
            //得到fileInputStream的文件通道
            fileChannelInput = fileInputStream.getChannel();
            //得到fileOutputStream的文件通道
            fileChannelOutput = fileOutputStream.getChannel();
            //将fileChannelInput通道的数据，写入到fileOutputStream中
            fileChannelInput.transferTo(0,fileChannelInput.size(),fileChannelOutput);
        }catch(IOException e){
            e.printStackTrace();
        }finally {
            try {
                if (fileInputStream != null)
                    fileInputStream.close();
                if (fileChannelInput != null)
                    fileChannelInput.close();
                if (fileOutputStream != null)
                    fileOutputStream.close();
                if (fileChannelOutput != null)
                    fileChannelOutput.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }

    public static void main(String[] args) throws FileNotFoundException {
        String from = ResourceUtils.getFile("classpath:a.txt").getPath();//这边文件是在target下
        System.out.println(from);
        String to = ResourceUtils.getFile("classpath:b.txt").getPath();//这边文件是在target下
        System.out.println(to);
        File fromFile = new File(from);
        File toFile = new File(to);

        Long startTime = System.currentTimeMillis();
        new FileCopyForChannel().fileCopy(fromFile,toFile);
        Long endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(endTime-startTime);
    }
}

结果：

G:idea_workspaceiofilechannel	argetclassesa.txt
G:idea_workspaceiofilechannel	argetclasses.txt
22

 

运行代码之后，复制一个文件，对比两种复制方法，发现利用filechannel使用的时间比普通的读取输入时间缩短了将近一半。尤其是在进行大文件复制的时候，filechannel显得更加有优势。

 

总结

这里我们了解了FileChannel类，知道了它所具有的特点和功能，那么我们就可以好好的使用它了。尤其是在我们复制文件的时候，可以更好的利用这个类，可以提高效率，也可以防止出现oom等其它情况。

 

源码地址：https://github.com/qjm201000/io_nio_filechannel.git