面试题：Java中NIO Channel数据传输的基本方式

Question

请阐述在Java NIO中，Channel是如何进行数据传输的，列举至少两种常见的Channel类型及其数据传输的方式。

Answer 1

Channel数据传输方式

在Java NIO中，Channel主要通过与Buffer配合来进行数据传输。数据从Channel读取到Buffer中，或者从Buffer写入到Channel中。具体过程如下：

1. 从Channel读取数据到Buffer：调用channel.read(buffer)方法，Channel将数据读取到传入的Buffer中。Buffer会记录读取的数据量和当前位置等信息。
2. 从Buffer写入数据到Channel：调用channel.write(buffer)方法，Buffer将数据写入到Channel。同样，Buffer会记录写入的数据量和位置变化。

常见Channel类型及其数据传输方式

1. FileChannel
   • 数据传输方式：用于文件的读写操作。可以通过read(ByteBuffer dst)方法将文件数据读入ByteBuffer，也可以通过write(ByteBuffer src)方法将ByteBuffer中的数据写入文件。例如：

RandomAccessFile file = new RandomAccessFile("test.txt", "rw");
FileChannel channel = file.getChannel();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
int bytesRead = channel.read(buffer);
while (bytesRead != -1) {
    buffer.flip();
    // 处理数据
    buffer.clear();
    bytesRead = channel.read(buffer);
}
// 写入数据
buffer.put("Hello, World!".getBytes());
buffer.flip();
channel.write(buffer);
file.close();

2. SocketChannel
   • 数据传输方式：用于TCP网络套接字通信。通过connect(SocketAddress remote)方法连接到远程服务器，使用read(ByteBuffer dst)从通道读取数据到ByteBuffer，write(ByteBuffer src)将ByteBuffer中的数据写入通道发送出去。例如：

SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
socketChannel.connect(new InetSocketAddress("localhost", 8080));
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap("Hello Server!".getBytes());
socketChannel.write(buffer);
buffer.clear();
int bytesRead = socketChannel.read(buffer);
if (bytesRead > 0) {
    buffer.flip();
    byte[] data = new byte[buffer.remaining()];
    buffer.get(data);
    System.out.println(new String(data));
}
socketChannel.close();

3. ServerSocketChannel
   • 数据传输方式：主要用于监听TCP连接，接受客户端连接后返回一个SocketChannel进行数据传输。通过bind(SocketAddress local)方法绑定到指定端口进行监听，使用accept()方法接受客户端连接返回SocketChannel，之后就可以通过返回的SocketChannel的read和write方法像SocketChannel那样进行数据传输。例如：

ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(8080));
SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
int bytesRead = socketChannel.read(buffer);
if (bytesRead > 0) {
    buffer.flip();
    byte[] data = new byte[buffer.remaining()];
    buffer.get(data);
    System.out.println(new String(data));
    buffer.clear();
    buffer.put("Response from Server".getBytes());
    buffer.flip();
    socketChannel.write(buffer);
}
socketChannel.close();
serverSocketChannel.close();