Java NIO - 套接字通道

Java NIO 套接字通道是一个可选类型通道，这意味着它可以使用选择器进行复用，用于连接套接字的面向流的数据流。套接字通道可以通过调用其静态 open() 方法来创建，前提是任何预先存在的套接字尚未存在目前。套接字通道是通过调用 open 方法创建的，但尚未连接。为了连接套接字通道，需要调用connect()方法。这里需要提到的一点是，如果通道未连接并且尝试任何 I/O 操作如果要尝试，则该通道会抛出 NotYetConnectedException。因此，在执行任何 IO 操作之前必须确保通道已连接。通道连接后，它将保持连接状态，直到关闭。套接字通道的状态可以通过调用来确定它的isConnected方法。

套接字通道的连接可以通过调用其finishConnect()方法来完成。通过调用 isConnectionPending 方法可以确定是否有连接操作正在进行。套接字通道默认支持非阻塞连接。并且支持异步关闭，这类似于Channel类中指定的异步关闭操作。

套接字通道可供多个并发线程安全使用。它们支持并发读取和写入，但在任何给定时间最多一个线程可以读取并且最多一个线程可以写入。connect 和 finishConnect 方法相互同步，并且在调用这些方法之一时尝试启动读取或写入操作将被阻塞，直到该调用完成。

Socket通道的重要方法

bind(SocketAddress local) - 此方法用于将套接字通道绑定到本地地址，该地址作为此方法的参数提供。
connect(SocketAddress remote) - 此方法用于将套接字连接到远程地址。
finishConnect() - 此方法用于完成连接套接字通道的过程。
getRemoteAddress() - 此方法返回通道套接字连接的远程位置的地址。
isConnected() - 正如已经提到的，此方法返回套接字通道的连接状态，即是否已连接。
open() 和 open((SocketAddress remote) - Open 方法用于打开没有指定地址的套接字通道，而参数化 open 方法用于指定远程地址打开通道并连接到它。这种便捷方法的工作原理就像调用 open( ) 方法，在生成的套接字通道上调用 connect 方法，将其传递到远程，然后返回该通道。
read(ByteBuffer dst) - 此方法用于通过套接字通道从给定缓冲区读取数据。
isConnectionPending() - 此方法告知此通道上是否正在进行连接操作。

例子

以下示例展示了如何从 Java NIO SocketChannel 发送数据。

C:/测试/temp.txt

Hello World!

客户端：SocketChannelClient.java

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.nio.file.StandardOpenOption;
import java.util.EnumSet;

public class SocketChannelClient {
   public static void main(String[] args) throws IOException {
      ServerSocketChannel serverSocket = null;
      SocketChannel client = null;
      serverSocket = ServerSocketChannel.open();
      serverSocket.socket().bind(new InetSocketAddress(9000));
      client = serverSocket.accept();
      System.out.println("Connection Set:  " + client.getRemoteAddress());
      Path path = Paths.get("C:/Test/temp1.txt");
      FileChannel fileChannel = FileChannel.open(path, 
         EnumSet.of(StandardOpenOption.CREATE, 
            StandardOpenOption.TRUNCATE_EXISTING,
            StandardOpenOption.WRITE)
         );      
      ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
      while(client.read(buffer) > 0) {
         buffer.flip();
         fileChannel.write(buffer);
         buffer.clear();
      }
      fileChannel.close();
      System.out.println("File Received");
      client.close();
   }
}

输出

在服务器启动之前，运行客户端不会打印任何内容。

服务器：SocketChannelServer.java

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.SocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;

public class SocketChannelServer {
   public static void main(String[] args) throws IOException {
      SocketChannel server = SocketChannel.open();
      SocketAddress socketAddr = new InetSocketAddress("localhost", 9000);
      server.connect(socketAddr);

      Path path = Paths.get("C:/Test/temp.txt");
      FileChannel fileChannel = FileChannel.open(path);
      ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
      while(fileChannel.read(buffer) > 0) {
         buffer.flip();
         server.write(buffer);
         buffer.clear();
      }
      fileChannel.close();
      System.out.println("File Sent");
      server.close();
   }
}

输出

运行服务器将打印以下内容。

Connection Set:  /127.0.0.1:49558
File Received