AIO

Java 提供了 AIO（Asynchronous I/O）的 API，从 Java 7 开始引入了 NIO.2 包含了 AIO 的支持。AIO 提供了异步的 I/O 操作，允许应用程序在进行 I/O 操作时不必等待操作完成，而是可以继续执行其他任务，当操作完成时会通过回调的方式通知应用程序。

在 Java 中，AIO API 主要位于 `java.nio.channels.AsynchronousChannel` 及其子类中。以下是 Java 中实现 AIO 的主要类和接口：

1. **AsynchronousChannel**：表示一个可以进行异步 I/O 操作的通道，是 AIO API 的核心接口。常见的子类包括：
   - `AsynchronousSocketChannel`：用于异步套接字通信。
   - `AsynchronousServerSocketChannel`：用于异步服务器套接字通信。
   - `AsynchronousFileChannel`：用于异步文件 I/O 操作。

2. **CompletionHandler**：用于处理异步 I/O 操作完成的回调接口，定义了两个方法：
   - `completed(result, attachment)`：在操作成功完成时被调用。
   - `failed(throwable, attachment)`：在操作失败时被调用。

使用 AIO API 进行异步 I/O 操作的一般步骤如下：

1. 打开异步通道：通过 `AsynchronousChannelGroup` 或直接打开相应的异步通道。
2. 发起异步操作：调用异步通道的相应方法（如 `read()`、`write()` 等）发起异步操作，并传入相应的缓冲区和回调处理器。
3. 处理操作完成事件：在回调处理器的 `completed()` 方法中处理操作成功完成的情况，在 `failed()` 方法中处理操作失败的情况。
4. 关闭通道：在不再需要使用异步通道时，应及时关闭以释放资源。

下面是一个简单的使用 Java AIO API 进行文件读取的示例代码：

package com.spider.springcloud.io;

import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.AsynchronousFileChannel;
import java.nio.channels.CompletionHandler;
import java.nio.file.Paths;
import java.nio.file.StandardOpenOption;

public class FileReadExample {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        AsynchronousFileChannel fileChannel = AsynchronousFileChannel.open(
                Paths.get("D:\\temp\\shell.txt"), StandardOpenOption.READ);

        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
        long position = 0;

        fileChannel.read(buffer, position, null, new CompletionHandler<Integer, Void>() {
            @Override
            public void completed(Integer result, Void attachment) {
                System.out.println("Read " + result + " bytes");
                buffer.flip();
                byte[] data = new byte[buffer.remaining()];
                buffer.get(data);
                System.out.println("Data read: " + new String(data));
                buffer.clear();
            }

            @Override
            public void failed(Throwable exc, Void attachment) {
                System.out.println("Read failed: " + exc.getMessage());
            }
        });
        try {
            Thread.sleep(50000L);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

 

在上面的示例中，通过 `AsynchronousFileChannel` 打开了一个文件通道，并通过 `read()` 方法发起异步读取操作。在读取操作完成时，会调用回调处理器中的 `completed()` 方法，处理读取成功的情况；在操作失败时，则调用 `failed()` 方法进行错误处理。