在 Java 7 中，AsynchronousFileChannel 已添加到 Java NIO 中，它可以異步讀取資料并将資料寫入檔案

Java NIO 學習筆記（一）----概述，Channel/Buffer

Java NIO 學習筆記（二）----聚集和分散，通道到通道

Java NIO 學習筆記（三）----Selector

Java NIO 學習筆記（四）----檔案通道和網絡通道

Java NIO 學習筆記（五）----路徑、檔案和管道 Path/Files/Pipe

Java NIO 學習筆記（六）----異步檔案通道 AsynchronousFileChannel

Java NIO 學習筆記（七）----NIO/IO 的對比和總結

AsynchronousFileChannel 異步檔案通道

在 Java 7 中，AsynchronousFileChannel 已添加到 Java NIO 中，它可以異步讀取資料并将資料寫入檔案。先說明，異步和阻塞/非阻塞沒有關系，下面簡單介紹一下相關概念：

阻塞是線程的一個狀态，線程發起任務請求然後一直等，直到到任務完成再把結果傳回，如果任務未完成目前線程會被挂起。
非阻塞是發起任務請求之後先馬上傳回去做别的事，然後再時不時主動檢視任務請求是否被完成。（輪詢）
同步是同時隻能有一個線程處理某個對象或者操作，例如一個線程占用了一個對象，其他線程如果要通路此對象，則需要等之前得線程操作完成傳回，相關概念有同步方法、同步代碼塊、對象鎖。
異步是如果完成任務時，遇到一個耗時操作（或者對象已經被别的線程占用了），不等待而是去做其他事情，也不主動檢視是否完成，而是等耗時操作完成，發通知再叫線程回來處理結果，常見的例子就是 Ajax ，相關概念有回調函數等。

一般異步都是和非阻塞組合使用的。

建立 AsynchronousFileChannel

通過其靜态方法 open() 建立 AsynchronousFileChannel ，下面是一個示例：

Path path = Paths.get("D:\\test\\input.txt");

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

// 作為對比，普通的 FileChannel 是這樣打開的：
RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("D:\\test\\input.txt", "rw");
FileChannel inChannel = aFile.getChannel();

open() 方法的第一個參數是指向 AsynchronousFileChannel 要關聯的檔案的 Path 執行個體。第二個參數是可選的，可以是一個或多個打開選項，這些選項告訴 AsynchronousFileChannel 在底層檔案上執行什麼操作。在這個例子中，我們使用了 StandardOpenOption.READ，這意味着該檔案将被打開以供閱讀。

讀取資料

可以通過兩種方式從 AsynchronousFileChannel 讀取資料，都是調用 read() 方法之一完成的。

Future<Integer> read(ByteBuffer dst, long position);

<A> void read(ByteBuffer dst,
                                  long position,
                                  A attachment,
                                  CompletionHandler<Integer,? super A> handler);

通過 Future 讀取資料

Future 是 Java 多線程方面的内容，後面我會再繼續學習多線程的知識，這裡先稍微了解，帶過。

首先這個 Futrue 類有什麼用？我們知道多線程程式設計的時候，一般使用 Runable ，重寫 run() 方法，然後調用線程對象的 start() 方法，重點就在 run() 方法的傳回值是 void ，那如果我們需要線程執行完成後傳回結果怎麼辦，Future 就可以解決這個問題。

從 AsynchronousFileChannel 讀取資料的第一種方法是調用 read() 方法，該方法傳回 Future ：

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

此版本的 read() 方法将 ByteBuffer 作為第一個參數。從 AsynchronousFileChannel 讀取的資料被讀入此 ByteBuffer ，第二個參數指定檔案中要開始讀取的位元組位置。

即使讀取操作尚未完成，read() 方法也會立即傳回，可以通過調用 read() 方法傳回的 Future 執行個體的 isDone() 方法來檢查讀取操作何時完成。這是一個示例：

Path path = Paths.get("D:\\test\\input.txt");
AsynchronousFileChannel channel = AsynchronousFileChannel.open(path, StandardOpenOption.READ);

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
long position = 0;
Future<Integer> operation = channel.read(buffer, position);

while (!operation.isDone()) ;

buffer.flip();
System.out.println(new String(buffer.array()));

此示例建立一個 AsynchronousFileChannel ，然後建立一個 ByteBuffer ，它作為參數傳遞給 read() 方法，并且位置為 0 ，在調用 read() 之後，循環調用 Future 的 isDone() 方法直到傳回 true。當然，這不是一個非常有效的 CPU 使用，但是這裡需要等待讀取操作完成。讀取操作完成後，将資料讀入 ByteBuffer 并輸出。

通過 CompletionHandler 讀取資料

從 AsynchronousFileChannel 讀取資料的第二種方法是調用以 CompletionHandler 作為參數的 read() 方法版本，其第二個參數 position 可指定從什麼位置開始讀取。以下是調用此 read() 方法的示例：

Path path = Paths.get("D:\\test\\input.txt");
AsynchronousFileChannel channel = AsynchronousFileChannel.open(path);

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
channel.read(buffer, 0, buffer, new CompletionHandler<Integer, ByteBuffer>() {
    @Override
    public void completed(Integer result, ByteBuffer attachment) {
        System.out.println("result: " + result);
        attachment.flip();
        System.out.println(new String(attachment.array()));
        attachment.clear();
    }

    @Override
    public void failed(Throwable exc, ByteBuffer attachment) {
        System.out.println("failed");
    }
});

一旦讀取操作完成，将調用 CompletionHandler 的 completed() 方法，completed() 方法的第一個參數是 Integer 類型，表示讀取了多少位元組，attachment 對應 read() 方法的第三個參數。在這個例子中也是 ByteBuffer，資料也被讀入其中。可以自由選擇要附加的對象。如果讀取操作失敗，則将調用 CompletionHandler 的 failed() 方法。

寫入資料

和讀取資料類似，也可以通過 AsynchronousFileChannel 對象的 2 種方法寫入資料：

Future<Integer> write(ByteBuffer src, long position);

<A> void write(ByteBuffer src,
                                   long position,
                                   A attachment,
                                   CompletionHandler<Integer,? super A> handler);

具體的操作請參考讀取資料，這裡不展開了。

如果覺得本文有所幫助，歡迎點【推薦】！文章錯誤之處煩請留言。

轉載說明：轉載後必須在文章開頭明顯地給出作者和原文連結；引用必須注明出處；需要二次修改釋出請聯系作者征得同意。