NIO의 읽고쓰기는 Channel을 통해 이뤄집니다.
FileChannel 은 open(), FileInputStream, FileOutputStream의 getChannel()를 사용하여 호출할 수 있습니다.
FileChannel fileChannel = FileChannel.open(Paths.get("./junny.txt"), WRITE, READ, CREATE_NEW);
두번째 파라미터 부터, 읽고 쓰는 여러 옵션을 지정해 주는데, 특정 작업에 특정 권한이 없으면 에러가 납니다.
Synchronized Channel
How do Write?
fileChannel에 Write 옵션을 준 후 아래와 같이 사용 할 수 있습니다.
Charset charset = Charset.defaultCharset();
ByteBuffer byteBuffer = charset.encode("Junny Land");
fileChannel.write(byteBuffer);
File에 작성되는 바이트는 ByteBuffer의 position~limit 까지 작성이됩니다.
How do Read?
fileChannel에 read 옵션을 준 후 아래와 같이 사용할 수 있습니다
FileChannel fileChannel = FileChannel.open(Paths.get("./junny.txt"), WRITE, READ);
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1000);
Charset charset = Charset.defaultCharset();
StringBuffer stringBuffer = new StringBuffer();
while (true){
int read = fileChannel.read(buffer);
if(read == -1){
break;
}
buffer.flip();
stringBuffer.append(charset.decode(buffer));
buffer.clear();
}
fileChannel.close();
allocate시 설정한 Buffer의 크기(예제 1000)만큼 읽어 옵니다
버퍼 보다 큰 사이즈를 읽어 올경우 flip으로 position을 0으로 변경해주어야 합니다.
How do Copy?
ByteBuffer를 이용하여 읽기용 Channel과 쓰기용 Channel이 교대로 작업을 하면 됩니다.
allocateDirect는 읽고 바로 쓰기 작업을 하는 경우 유용합니다
1) Buffer를 사용하여 Copy
try(FileChannel rawFile = FileChannel.open(Paths.get("./junny.txt"),READ);
FileChannel newFile = FileChannel.open(Paths.get("./new.txt"), WRITE, CREATE_NEW);){
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(1);
while (true){
buffer.clear();
int read = rawFile.read(buffer);
if(read == -1){
break;
}
buffer.flip();
newFile.write(buffer);
}
}
2) FILES의 copy를 사용하는 경우
Files.copy(Paths.get("./junny.txt"),Paths.get("./new.txt"));
Files.copy(Paths.get("./junny.txt"),Paths.get("./new.txt"), REPLACE_EXISTING,COPY_ATTRIBUTES);
REPLACE_EXISTING : 존재하면 대체한다
COPY_ATTRIBUTES : 속성 까지 복사한다.
NOFOLLOW_LINKS : 링크 파일은 링크 파일만 복사한다
Asynchronized Channel
위에 서술된 read() , write()는 입출력 작업 동안 blocking 됩니다.
실직적인 입출력 작업 처리는 스레드 풀의 작업 스레드가 담당하고 있습니다.
각각의 Thread가 작업을 마치면 callback은 자동으로 호출되기 때문에,
작업 완료후 실행해야할 코드가 있다면 콜백 메소드에 작성하면 됩니다.
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors());
AsynchronousFileChannel fileChannel = AsynchronousFileChannel.open(
Paths.get("./junny.txt"),
Set.of(StandardOpenOption.CREATE, StandardOpenOption.WRITE),
executorService
);
Runtime.getRuntime().availableProcessors() : 코어의 수를 리턴합니다
How do Write?
비동기의 파일 쓰기는 세가지 클래스로 구현했다.
Main
public class Main {
public static void main(String[] args) throws IOException {
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors());
Path temp = Paths.get("./junny.txt");
try(AsynchronousFileChannel fileChannel = open(temp, of(CREATE, WRITE), executorService)){
fileChannel.write(Charset.defaultCharset().encode("Welcome to JunnyLand"), 0, new FileInformation(fileChannel, temp), new Callback());
}
executorService.shutdown();
}
}
executorService.shutdown();를 선언해 주지않는다면 executorService가 종료되지 않는다.
FileInformation
public record FileInformation(AsynchronousFileChannel fileChannel, Path path) {
public void check() {
try {
List<String> strings = Files.readAllLines(path, Charset.defaultCharset());
strings.forEach(System.out::println);
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
public void fail() {
try {
System.out.println("FAIL !!!");
Files.deleteIfExists(path);
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
public void close(){
try {
fileChannel.close();
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
FileChannel의 작업 시점과 맞춰주기 위해, callback시 file connection을 닫아준다.
Callback
public class Callback implements CompletionHandler<Integer, FileInformation> {
@Override
public void completed(Integer result, FileInformation attachment) {
attachment.check();
System.out.println("COMPLETE!!!");
attachment.close();
}
@Override
public void failed(Throwable exc, FileInformation attachment) {
attachment.fail();
System.out.println("FAILED!!!");
attachment.close();
}
}
callback이 성공인지 실패인지에 따라 특정 메소드를 호출해준다
How do Read?
비동기의 파일 읽기는 세가지 클래스로 구현된다.
Main
public class Main {
public static void main(String[] args) throws IOException {
ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(Runtime.getRuntime().availableProcessors());
Path temp = Paths.get("./junny.txt");
try (AsynchronousFileChannel fileChannel = open(temp, of(READ), executorService)) {
ByteBuffer allocate = allocate(100);
fileChannel.read(allocate, 0, new FileInformation(fileChannel, temp, allocate), new Callback());
}
executorService.shutdown();
}
}
읽을 버퍼의 크기를 100으로 지정해 준 후, 위에서 작성한 junny.txt를 읽기 위한 구현
FileInformation
public record FileInformation(AsynchronousFileChannel fileChannel, Path path, ByteBuffer buffer) {
public void close() {
try {
fileChannel.close();
} catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
}
public String read() {
buffer.flip();
return Charset.defaultCharset().decode(buffer).toString();
}
}
Callback
public class Callback implements CompletionHandler<Integer, FileInformation> {
@Override
public void completed(Integer result, FileInformation attachment) {
String response = attachment.read();
System.out.println("decode :: " + response + "\nThread :: " + Thread.currentThread().getName());
System.out.println("COMPLETE!!!");
attachment.close();
}
@Override
public void failed(Throwable exc, FileInformation attachment) {
attachment.close();
System.out.println("FAILED!!!");
attachment.close();
}
}
결과
decode :: Welcome to JunnyLand
Thread :: pool-1-thread-1
COMPLETE!!!
