package io; import java.io.File; import java.io.FileInputStream; import java.io.FileOutputStream; import java.io.IOException; import java.io.RandomAccessFile; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.channels.FileChannel; import java.nio.channels.NonReadableChannelException; import java.nio.channels.NonWritableChannelException; /** * * FileChanel是NIO中的类,NIO称为新 I/O,使用了更接近操作系统执行I/O的方式:通道和缓冲器. * * 即先打开一个通道,然后创建一个缓冲器,将通道和缓冲器关联.通道是双向的,既可以读也可以写. * 从通道中读取数据时,先把数据读入缓冲器,然后从缓冲器中获取数据; * 往通道中写数据时,先把数据写入缓冲器,然后再从缓冲器中将数据写入通道. * * 新I/O出来后,还修改了旧IO包中的三个类,FileInputStream,FileOutputStream和RandomAccessFile. * 通过这三个类的getChannel()返回一个FileChannel通道. * * 注意,上文说了Channel是双向的,即,可以读,也可以写(FileChannel有read和write方法). * 这个对于RandomAccessFile返回的FileChannel来说,不是很奇怪. * * 但是对于 使用 FileInputStream 返回的FileChannel来写(write), * 或者使用FileOutputStream返回的FileChannel来读(read) * 的话,就有些奇怪了. * * 为了排除疑问,使用下面的代码测试之. * 测试结果: * (1)FileInputStream 生成的FileChannel是只读的,尝试写入是抛异常:NonWritableChannelException * (2)FileOutputStream 生成的FileChannel只能写入,并且一旦建立这个对象,则与之关联的文件内容被清空. * 如果尝试读取获取的FileChannel的内容,则抛异常:NonReadableChannelException * (3)由RandomAccessFile获取的FileChannel则仍旧可读可写. * */ public class TestFileChanel { public static void main(String[] args) throws IOException { boolean bInputChannel = false; boolean bOutputchannel = false; boolean bRandomAccessChannel = true; // 首先,使用RandomAccessFile创建一个4*4字节的文件(相当于存入4个int型的0) File f = new File("D:\\D\\test_channel.dat"); // 如果文件存在,先删除之,比较暴力,需要确保D:\\D\\test_channel.dat 这个文件不存在 if (f.exists()) { f.delete(); } RandomAccessFile rf = new RandomAccessFile(f, "rw"); rf.setLength(4 * 4); //4 个 int 的容量 rf.writeInt(1); //前4个字节 写入整型的 1 rf.seek(3 * 4); //position移动到第3个整型(3*4 = 12)之后, rf.writeInt(5);// 最后4个字节 写入一个整型的5 rf.close(); // 完成之后,使用UE打开这个二进制文件,可见文件结构如下(|分隔符不存在的,这里为了方便阅读): // 00 00 00 01 | 00 00 00 00 | 00 00 00 00 | 00 00 00 05 FileChannel fc = new RandomAccessFile(f, "rw").getChannel(); if (bRandomAccessChannel) { System.out.println("------使用RandomAccessFile返回的FileChannel--------"); // 测试使用FileOutputStream返回的FileChannel 从 上面文件的文件中 读取 一个int(4字节) fc = new RandomAccessFile(f, "rw").getChannel(); try { fc.position(4);// 文件通道位置设置到第5个字节之前,第4个字节之后 //00 00 00 01 $ 00 00 00 00 | 00 00 00 00 | 00 00 00 05 //此时position 在上面的$处,注意 这里是文件的position ByteBuffer ib = ByteBuffer.allocate(8);//分配一个buffer 8字节(capacity = 8),且全部初始化为0了 //可以认为此时的buffe结构向下面这个样子 // $ 00 00 00 01 | 00 00 00 00 // $为初始化后position位置, | 是分隔符 便于阅读,此时limit等于capacity System.out.printf("buffer ByteBuffer.allocate(8) 初始化完毕之后%nposition=%1$d,limit=%2$d %n",ib.position(),ib.limit()); // 先写一个整数7 System.out.printf("buffer 在put之前,position=%1$d %n",ib.position()); ib.asIntBuffer().put(7); System.out.printf("buffer 在put之后,position=%1$d %n",ib.position()); //此时buffer格式为: //$ 00 00 00 07 | 00 00 00 00 //注意:此时buffer的position并没有因为put而向前移动了,仍然在开头位置. ib.limit(ib.position() + 4); //限制只写入buffer中的00 00 00 07 这个数据,即写入整型的7到文件 fc.write(ib); System.out.println("写入后,buffer的position:" + ib.position());//写入后,buffer的position:4 //此时buffer格式为: // 00 00 00 07 $ 00 00 00 00 // 注意,因Channel 将Buffer中的的数据写入, //导致写入后buffer的position从之前的位置(0)移动了一个limit的位置(4) fc.force(true);//强制将所有对此通道的文件更新写入包含该文件的存储设备中。 System.out.printf("写入完成后,文件通道位置为:%1$d,buffer位置为:%2$d %n" , fc.position(),ib.position()); //写入完成后,文件通道位置为:8,buffer位置为:4 //写入后,文件的二进制数据如下: //00 00 00 01 | 00 00 00 07 $ 00 00 00 00 | 00 00 00 05 //写入完成后,buffer数据如下: //00 00 00 07 $ 00 00 00 00 System.out.printf("调用clear()之 前,buffer位置为:%1$d,limit为:%2$d %n" ,ib.position(),ib.limit()); ib.clear(); //清空buffer,将位置设置为 0,将限制设置为容量,并丢弃标记 // 测试从通道中读一个整数 System.out.printf("调用clear()之后,buffer位置为:%1$d,limit为:%2$d %n" ,ib.position(),ib.limit()); //调用clear()之后,buffer位置为:0,limit为:8 //此时buffer数据如下: // $ 00 00 00 00 | 00 00 00 00 fc.read(ib); //read的时候从Channel(fc)的当前位置开始read,此时Channel(fc)的位置为8 System.out.printf("调用fc.read(ib)读取之后,buffer位置为:%1$d %n" ,ib.position()); //调用fc.read(ib)读取之后,buffer位置为:8 //注意read之后,如果文件内容大于buffer,read limit - position 个字节,并从position填充到limit //此时buffer内容为: // 00 00 00 00 | 00 00 00 05 $ System.out.printf("调用fc.read(ib)读取之后,文件通道fc的位置为:%1$d %n" ,fc.position()); // ib.position(4); //将buffer的position提前4,读取最后一个整数,否则报java.nio.BufferUnderflowException 异常 //此时buffer内容为: // 00 00 00 00 $ 00 00 00 05 int iTmp = ib.asIntBuffer().get();//读取了00 00 00 05 System.out.printf("调用ib.asIntBuffer().get()之后,buffer位置为:%1$d %n" ,ib.position()); //调用ib.asIntBuffer().get()之后,buffer位置为:4 System.out.println(iTmp); //输出5 } catch (NonReadableChannelException e) { System.out.println("通道不可读"); } finally { fc.close(); } } if (bInputChannel) { System.out.println("------使用FileInputStream返回的FileChannel--------"); // 接下来,测试使用FileInputStream返回的FileChannel往上面文件的文件中写入一个int(4字节) fc = new FileInputStream(f).getChannel(); try { fc.position(4);// 通道位置设置到第5个字节之前,第4个字节之后 ByteBuffer ib = ByteBuffer.allocate(4); // 测试从通道中读一个整数 int iTmp = ib.asIntBuffer().get(); System.out.println(iTmp); // 可以读出一个int ib.clear(); ib.asIntBuffer().put(7); fc.write(ib); // 执行时报错,抛NonWritableChannelException异常, //说明FileInputStream(f).getChannel()方法获取的通道是不可写的. } catch (NonWritableChannelException e) { System.out.println("通道不可写"); } finally { fc.close(); } } if (bOutputchannel) { System.out.println("------FileOutputStream返回的FileChannel--------"); fc = new FileOutputStream(f).getChannel();//调用这个之后,原来的文件内容被清空了,等着write // 测试使用FileOutputStream返回的FileChannel 从 上面文件的文件中 读取 一个int(4字节) try { fc.position(4);// 通道位置设置到第5个字节之前,第4个字节之后 ByteBuffer ib = ByteBuffer.allocate(16); // 先写一个整数7 ib.asIntBuffer().put(7); fc.write(ib); fc.force(true); ib.flip(); ib.clear(); // 测试从通道中读一个整数 fc.read(ib); // 抛出异常 NonReadableChannelException } catch (NonReadableChannelException e) { System.out.println("通道不可读"); } finally { fc.close(); } } } }
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