如何使用AsynchronousFileChannel异步强制写入文件

Question

AsynchronousFileChannel API是Java NIO.2中的一个API，其中包含void force(boolean)方法。

显然，此方法是阻塞的，因为它只有在更改成功写入设备后才能返回。

我正在寻找一种方法来实现相同的功能，而不会阻塞线程。

正如评论中提到的那样，这将是标准C库函数aio_fsync的等效函数：http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/009695399/functions/aio_fsync.html

- Chris Leishman

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你能告诉我们更多关于你的问题吗？目前我无法理解“异步力”的意义。也许，使用SYNC或DSYNC选项打开你的文件是你正在寻找的。 - mkrakhin

如果你想要“强制”写入，它就不能是异步的——这两个概念是矛盾的。你可以选择强制写入，或者只是在通道上使用普通的异步写入。 - kaykay

@kaykay：这绝对不矛盾，否则就不会有标准 C 库函数来执行这个操作：http://pubs.opengroup.org/onlinepubs/009695399/functions/aio_fsync.html。只是在 Java 中我目前找不到相应的函数。 - Chris Leishman

@artbristol：只有在回调/事件发生时，数据已被强制存储的保证才是真实的。这与异步写入非常相似：您请求进行写入，但在发出回调之前没有保证它已经完成。 - Chris Leishman

@kaykay - 实际上异步force()比异步write()更有意义，因为写入是快速的，并且通常只将数据复制到内核缓冲区，而force()可能会阻塞很长时间，直到数据被写入物理存储。在完全异步的应用程序堆栈中，例如基于Netty，您不允许在事件循环中执行长时间阻塞的操作。在这种情况下，我被迫使用JNA通过asio_fsync（尚未尝试）或使用单独的线程池来处理force()调用。 - Piotr Kołaczkowski

Answer 1

我有一些代码，在其中向一个文件发送了大量的写操作，大部分都是以fire-and-forget模式进行的。偶尔，我想要刷新对磁盘的更改，仅仅是为了给用户一些信心，即使断电，他们也不会失去所有数据。为此，我有时会这样做：

channel.write(ByteBuffer.wrap(new byte[0]), 0, null, new CompletionHandler<Integer, Object>() {
    @Override
    public void completed(Integer result, Object attachment) {
        try {
            channel.force(false);
        }
        catch (Throwable t) {
            t.printStackTrace();
        }
    }

    @Override
    public void failed(Throwable exc, Object attachment) {
        try {
            channel.force(false);
        }
        catch (Throwable t) {
            t.printStackTrace();
        }
    }
});

这似乎会导致磁盘上的更改得到反映，并且不会阻塞调用线程。当然，它会阻塞通道线程池中的一个线程，从而在一段时间内防止其他写入完成。

它还有一个缺点，即CompletionHandler的方法不能抛出异常，因此需要使用try-catch块。对于我的应用程序，绝对确保force已完成并不是必需的，因此这不是问题。

- Owen

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正如您所指出的那样，这并没有解决问题，因为它仍然会阻塞通道线程池中的一个线程。Java 没有办法调用 flush 并提供回调以表示完成，这仍然很奇怪。我很想知道是否有充分的理由或者这是一个疏忽。 - Chris Leishman