Java NIO - Socket 通道

Java NIO 套接字通道是一种可选择的通道类型，这意味着它可以使用选择器进行多路复用，用于连接套接字的面向流的数据流。可以通过调用其静态的 **open()** 方法创建套接字通道，前提是没有现有的套接字。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。需要说明的是，如果通道未连接且尝试执行任何 I/O 操作，则此通道将抛出 NotYetConnectedException。因此，必须确保在执行任何 IO 操作之前通道已连接。一旦通道连接，它将保持连接状态，直到它被关闭。可以通过调用其 **isConnected** 方法确定套接字通道的状态。

可以通过调用其 **finishConnect()** 方法完成套接字通道的连接。可以通过调用 isConnectionPending 方法来确定连接操作是否正在进行。默认情况下，套接字通道支持非阻塞连接。它还支持异步关闭，这类似于 Channel 类中指定的异步关闭操作。

套接字通道可以安全地被多个并发线程使用。它们支持并发读取和写入，尽管在任何给定时间最多只能有一个线程读取，并且最多只能有一个线程写入。connect 和 finishConnect 方法彼此之间是相互同步的，并且在其中一个方法的调用正在进行时尝试启动读取或写入操作将阻塞，直到该调用完成。

套接字通道的重要方法

• **bind(SocketAddress local)** - 此方法用于将套接字通道绑定到作为此方法参数提供的本地地址。

• **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()** - 此方法返回通道的套接字连接到的远程位置的地址。

• **isConnected()** - 如前所述，此方法返回套接字通道的连接状态，即它是否已连接。

• **open() 和 open((SocketAddress remote)** - open 方法用于为未指定地址打开套接字通道，而带参数的 open 方法则为指定的远程地址打开通道并连接到它。此便捷方法的工作方式类似于调用 open() 方法，对生成的套接字通道调用 connect 方法，将 remote 传递给它，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()** - 此方法指示此通道上是否正在进行连接操作。

示例

以下示例显示了如何从 Java NIO SocketChannel 发送数据。

C:/Test/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

运行客户端在服务器启动之前不会打印任何内容。

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