Java NIO - AsynchronousFileChannel

Ponieważ wiemy, że Java NIO obsługuje współbieżność i wielowątkowość, co pozwala nam obsługiwać różne kanały jednocześnie w tym samym czasie, więc API, które jest za to odpowiedzialne w pakiecie Java NIO, to AsynchronousFileChannel, który jest zdefiniowany w pakiecie kanałów NIO. dla AsynchronousFileChannel to java.nio.channels.AsynchronousFileChannel.

AsynchronousFileChannel jest podobny do tego z FileChannel NIO, z tą różnicą, że ten kanał umożliwia wykonywanie operacji na plikach w sposób asynchroniczny, w przeciwieństwie do synchronicznych operacji we / wy, w których wątek wchodzi do akcji i czeka, aż żądanie zostanie zakończone. przez wiele współbieżnych wątków.

W trybie asynchronicznym żądanie jest przesyłane wątkiem do jądra systemu operacyjnego, aby to zrobić, podczas gdy wątek kontynuuje przetwarzanie innego zadania. Po zakończeniu zadania jądra sygnalizuje wątek, a następnie wątek potwierdza sygnał i przerywa bieżące zadanie i przetwarza Zadanie we / wy w razie potrzeby.

Aby osiągnąć współbieżność, ten kanał zapewnia dwa podejścia, w tym jeden jako zwracający plik java.util.concurrent.Future object a inny przekazuje do operacji obiekt typu java.nio.channels.CompletionHandler.

Zrozumiemy oba podejścia za pomocą przykładów jeden po drugim.

  • Future Object - W tym przypadku z kanału zwracana jest instancja Future Interface, w przypadku interfejsu Future jest get() metoda zwracająca stan operacji obsługiwanej asynchronicznie, na podstawie której można by zdecydować o dalszym wykonaniu innego zadania. isDone metoda.

Przykład

Poniższy przykład pokazuje, jak używać obiektu Future i wykonywać zadania asynchronicznie.

package com.java.nio;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.AsynchronousFileChannel;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.nio.file.StandardOpenOption;
import java.util.concurrent.ExecutionException;
import java.util.concurrent.Future;

public class FutureObject {
   public static void main(String[] args) throws Exception {
      readFile();
   }
   private static void readFile() throws IOException, InterruptedException, ExecutionException {
      String filePath = "D:fileCopy.txt";
      printFileContents(filePath);
      Path path = Paths.get(filePath);		
      AsynchronousFileChannel channel =AsynchronousFileChannel.open(path, StandardOpenOption.READ);
      ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(400);
      Future<Integer> result = channel.read(buffer, 0); // position = 0
      while (! result.isDone()) {
         System.out.println("Task of reading file is in progress asynchronously.");
      }
      System.out.println("Reading done: " + result.isDone());
      System.out.println("Bytes read from file: " + result.get()); 
      buffer.flip();
      System.out.print("Buffer contents: ");
      while (buffer.hasRemaining()) {
         System.out.print((char) buffer.get());                
      }
      System.out.println(" ");
      buffer.clear();
      channel.close();
   }
   private static void printFileContents(String path) throws IOException {
      FileReader fr = new FileReader(path);
      BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
      String textRead = br.readLine();
      System.out.println("File contents: ");
      while (textRead != null) {
         System.out.println("     " + textRead);
         textRead = br.readLine();
      }
   fr.close();
   br.close();
   }
}

Wynik

File contents: 
   To be or not to be?
   Task of reading file is in progress asynchronously.
   Task of reading file is in progress asynchronously.
   Reading done: true
   Bytes read from file: 19
   Buffer contents: To be or not to be?
  • Completion Handler -

    To podejście jest dość proste, ponieważ w tym przypadku używamy interfejsu CompletionHandler i przesłaniamy jego dwie metody, z których jedna jest completed() metoda, która jest wywoływana, gdy operacja we / wy zakończy się pomyślnie, a inne są failed() metoda wywoływana w przypadku niepowodzenia operacji we / wy. w tym przypadku tworzona jest procedura obsługi w celu wykorzystania wyniku asynchronicznej operacji we / wy, ponieważ po zakończeniu zadania tylko procedura obsługi ma funkcje, które są wykonywane.

Przykład

Poniższy przykład pokazuje, jak używać CompletionHandler do wykonywania zadań asynchronicznie.

package com.java.nio;
import java.io.BufferedReader;
import java.io.FileReader;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.AsynchronousFileChannel;
import java.nio.channels.CompletionHandler;
import java.nio.file.Path;
import java.nio.file.Paths;
import java.nio.file.StandardOpenOption;

public class CompletionHandlerDemo {
   public static void main (String [] args) throws Exception {
      writeFile();
   }
   private static void writeFile() throws IOException {
      String input = "Content to be written to the file.";
      System.out.println("Input string: " + input);
      byte [] byteArray = input.getBytes();
      ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(byteArray);
      Path path = Paths.get("D:fileCopy.txt");
      AsynchronousFileChannel channel = AsynchronousFileChannel.open(path, StandardOpenOption.WRITE);
      CompletionHandler handler = new CompletionHandler() {
         @Override
         public void completed(Object result, Object attachment) {
            System.out.println(attachment + " completed and " + result + " bytes are written.");
         }
         @Override
         public void failed(Throwable exc, Object attachment) {
            System.out.println(attachment + " failed with exception:");
            exc.printStackTrace();
         }
      };
      channel.write(buffer, 0, "Async Task", handler);
      channel.close();
      printFileContents(path.toString());
   }
   private static void printFileContents(String path) throws IOException {
      FileReader fr = new FileReader(path);
      BufferedReader br = new BufferedReader(fr);
      String textRead = br.readLine();
      System.out.println("File contents: ");
      while (textRead != null) {
         System.out.println("     " + textRead);
         textRead = br.readLine();
      }
      fr.close();
      br.close();
   }
}

Wynik

Input string: Content to be written to the file.
Async Task completed and 34 bytes are written.
File contents: 
Content to be written to the file.