Java NIO---Channel部分
Channel 是连接buffer和Io设备之间的管道，当然channel也可以一头连接channel
Basic Channel Interface：
public interface Channel
{
public boolean isOpen( );
public void close( ) throws IOException;
}
1.open channel
channel作为i/o 设备的管道，分为两种，一种文件（file），另一种是端口（Socket）
file相关的只有fileChannel
socket相关的有SocketChannel, ServerSocketChannel和DatagramChannel.
socket channel可以通过factory创建新的socket channel
比如
SocketChannel sc = SocketChannel.open( );
sc.connect (new InetSocketAddress ("somehost", someport));
ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open( );
ssc.socket( ).bind (new InetSocketAddress (somelocalport));
而fileChannel 则不能这样，他是在一个打开的andomAccessFile, FileInputStream或者FileOutputStream
对象上getChannel()
比如
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile ("somefile", "r");
FileChannel fc = raf.getChannel( );
2.Using Channels
三个接口：
public interface ReadableByteChannel
extends Channel
{
public int read (ByteBuffer dst) throws IOException;
}
public interface WritableByteChannel
extends Channel
{
public int write (ByteBuffer src) throws IOException;
}
public interface ByteChannel
extends ReadableByteChannel, WritableByteChannel
{
}
需要注意的是 fileChannel 虽然也有write，read方法，但是他们能否调用write read方法是由file相关的访问权限决定的。
channel 有blocking和nonblocking两种模式，nonblocking是指永远不会将一个正在调用的线程sleep，他们被请求的结果要么
立刻完成，要么返回一个nothing的结果。
只有stream-oriented的channels（比如sockets and pipes）可以用nonblocking模式
3.Closing Channels
和buffer不一样，channel不能被重用，用完之后一定要close，此外当一个线程被设置为interrupt状态，当该线程试图访问某个channel
的话，该channel将立刻关闭。
4.Scatter/Gather
当我们在多个buffer上执行一个i/O操作的时候，我们需要将多个buffer放在一个buffer数组一并让channel来处理
Scatter/Gather interface:
public interface ScatteringByteChannel
extends ReadableByteChannel
{
public long read (ByteBuffer [] dsts)
throws IOException;
public long read (ByteBuffer [] dsts, int offset, int length)
throws IOException;
}
public interface GatheringByteChannel
extends WritableByteChannel
{
public long write(ByteBuffer[] srcs)
throws IOException;
public long write(ByteBuffer[] srcs, int offset, int length)
throws IOException;
}
例子：
ByteBuffer header = ByteBuffer.allocateDirect (10);
ByteBuffer body = ByteBuffer.allocateDirect (80);
ByteBuffer [] buffers = { header, body };
int bytesRead = channel.read (buffers);
5.File Channels
filechannel 只能是blocking模式也就是被锁住模式，不能是nonblocking模式
public abstract class FileChannel
extends AbstractChannel
implements ByteChannel, GatheringByteChannel, ScatteringByteChannel
{
// This is a partial API listing
public abstract void truncate (long size)
public abstract void force (boolean metaData)
}
fileChannel 中有truncate和force 两个方法
truncate (long size)是以给定的size来切断file
force (boolean metaData) file属性的修改立刻影响到disk上
6.File Locking
file 锁虽然在fileChannel中提出，但是需要注意本身lock是和file相关,而且不同的操作系统提供的file也有不同，和channel无关的
public abstract class FileChannel
extends AbstractChannel
implements ByteChannel, GatheringByteChannel, ScatteringByteChannel
{
// This is a partial API listing
public final FileLock lock( )
public abstract FileLock lock (long position, long size,
boolean shared)
public final FileLock tryLock( )
public abstract FileLock tryLock (long position, long size,
boolean shared)
}
lock 有三个参数，第一个是开始锁住的file的postion, 第二个是锁住的file大小，前面这两个参数就能定义了一块lock范围,第三个是
显示lock是shared（true）类型还是exclusive（false）类型，
没有参数的lock（）其实等同于fileChannel.lock (0L, Long.MAX_VALUE, false);
FileLock 本身是线程安全的，可以多个线程同时访问
tryLock() 和Lock()相似，当某个lock因为其他原因不能被获取，那么就要用tryLock() 这个时候就返回null
FileLock总关联一个特定的channel，可以通过channel()获取相关联的channel，当FileLock release(),那么对于的channel也就相应的close();
7.Memory-Mapped Files
Memory-mapped files 一般效率更高，而且因为他是和操作系统相关的，所有他不会消费jvm分配的内存
通过map()来建立MappedByteBuffer，
mapped buffers和lock有点不同，lock和产生它的channel绑定，如果channel closed那么lock也就消失
而mapped buffers本身也没有ummap方法，他是通过自身不再被引用然后被系统垃圾回收的。
8.Channel-to-Channel Transfers
channel直接的传输可以提供更好的效率
public abstract class FileChannel
extends AbstractChannel
implements ByteChannel, GatheringByteChannel, ScatteringByteChannel
{
// This is a partial API listing
public abstract long transferTo (long position, long count,
WritableByteChannel target)
Java NIO
90
public abstract long transferFrom (ReadableByteChannel src,
long position, long count)
}
这个是能在filechannel之间使用，两个socketchannel之间不能直接使用transferTo和transferFrom，但是因为socketchannel继承WritableByteChannel and ReadableByteChannel，所有可以将一个文件的内容transferTo socketChannel或直接通过transferFrom从socketChannel中读取数据
9.Socket Channels
对应以前一般一个线程对应一个socket，而在NIO中可以一个线程对应成百上千的socket，同时没有性能降低的问题
三种socket channel(DatagramChannel,SocketChannel, and ServerSocketChannel）
DatagramChannel和SocketChannel 有read和write的方法
而ServerSocketChannel 则是监听connection和创建SocketChannel，他本身不参与数据的传输
这三个channel都可以通过socket()方法获取到对应的Socket,ServerSocket,DatagramSocket
需要说明的是，socket不一样要绑定channel，通过传统的new 创建socket,那么getChannel（）就会返回null
SocketChannel 有Nonblocking和blocking 两种模式
SocketChannel sc = SocketChannel.open( );
sc.configureBlocking (false); // nonblocking
...
if ( ! sc.isBlocking( )) {
doSomething (cs);
}
可以通过configureBlocking 来设置，true表示blocking mode 而false 表示nonblocking mode
对应大型应用并发处理的 建议使用nonblocking mode
看看下面的例子：
Socket socket = null;
Object lockObj = serverChannel.blockingLock( );
// have a handle to the lock object, but haven't locked it yet
// may block here until lock is acquired
synchronize (lockObj)
{
// This thread now owns the lock; mode can't be changed
boolean prevState = serverChannel.isBlocking( );
serverChannel.configureBlocking (false);
socket = serverChannel.accept( );
serverChannel.configureBlocking (prevState);
}
// lock is now released, mode is allowed to change
if (socket != null) {
doSomethingWithTheSocket (socket);
}
体验一下 blockingLock()和lock()的区别
SocketChannel 可以通过finishConnect( ),isConnectPending( ), or isConnected( )获取当前connection的状态
socket是面向流的，datagram是面向packet的
因此DatagramChannel 就是面向packet协议的channel，比如UDP/IP
10.pipe 方式 可以研究一下