Java 異步 IO

　　新的異步功能的關鍵點，它們是Channel 類的一些子集，Channel 在處理IO操作的時候需要被切換成一個后台進程。一些需要訪問較大，耗時的操作，或是其它的類似實例，可以考慮應用此功能。
在這里，我們只單獨講解針對文件IO操作的 AsynchronousFileChannel，但是需要注意的是，還有一些其他的異步管道。這里包括：

• AsynchronousFileChannel：針對文件；
• AsynchronousSocketChannel ：針對客戶端的socket；
• AsynchronousServerSocketChannel：針對服務器端的異步socket，用來接收到來的連接。

針對異步管道的交互有兩種不同的方式，

1. Future 風格；
2. callback 風格。

Future 風格的異步操作

這里需要使用Future 接口， 它可以被認為是一個正在進行的任務,也可能是尚未完成的任務。它有兩個關鍵的方法：

isDone()
　　返回一個布爾值來表示任務是否已經完成。
get()
　　返回結果。如果任務完成,立即返回。否則，一直堵塞,直到完成。
讓我們看段關於讀取一個內容比較大的文件，或許超過100M的一個異步操作：

　　　　try(AsynchronousFileChannel channel = AsynchronousFileChannel.open(Paths.get("input.txt"))) {
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocateDirect(1024 * 1024 * 100);
            Future<Integer> result = channel.read(buffer, 0);
            
            while(!result.isDone()) {
                // do some other useful work
                System.out.println("reading file, I can do other work.");
            }
             System.out.println("Bytes read: " + result.get());
        } catch (IOException | InterruptedException | ExecutionException e) {
            e.printStackTrace();
        }

callback 風格的異步操作

　　基於callback風格的異步操作需要 CompletionHandler的幫忙，它定義了兩個方法， completed() 和failed()，分別用來表示在回調結束后是否完成和失敗。
這種風格特別適用於，你想在異步IO操作中立即知道事件的通知。例如,如果在雲中有大量的I O操作,但任何單一操作的失敗不一定是致命的。看例子。

        byte[] data = { 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23 };
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap(data);

        CompletionHandler<Integer, Object> handler = new CompletionHandler<Integer, Object>() {
            @Override
            public void completed(Integer result, Object attachment) { // success
                System.out.println("Bytes written: " + result);
            }

            @Override
            public void failed(Throwable exc, Object attachment) { // failed
                System.out.println("Asynch write failed: " + exc.getMessage());
            }
        };

        try (AsynchronousFileChannel channel = AsynchronousFileChannel.open(Paths.get("primes.txt"),
                StandardOpenOption.CREATE, StandardOpenOption.WRITE)) {

            channel.write(buffer, 0, null, handler);
            
            Thread.sleep(10000); // Needed so we don't exit too quickly
        } catch (IOException | InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }        

　　AsynchronousFileChannel 與后台線程池相連接，所以當初始線程處理其他任務的時候，以至於IO操作能夠得以進行。
默認情況下，這種情況實際是管理一個運行時環境提供了的線程池，如果有需要，可以通過應用程序（通過重載 AsynchronousFileChannel.open()方法）創建一個自定義的線程池，不過這種情況通常不是必要的。
　　另外，在nio 中還支持多重IO，這樣就可以使一個單線程管理多個IO管道和檢查它的哪些IO管道是否做好了讀取和寫入的准備，支持此操作的一些類在 java.nio.channels包下，包括 SelectableChannel 和 Selector。