1 /*
2  * Copyright (c) 2000, 2018, Oracle and/or its affiliates. All rights reserved.
3  * DO NOT ALTER OR REMOVE COPYRIGHT NOTICES OR THIS FILE HEADER.
4  *
5  * This code is free software; you can redistribute it and/or modify it
6  * under the terms of the GNU General Public License version 2 only, as
7  * published by the Free Software Foundation.  Oracle designates this
8  * particular file as subject to the "Classpath" exception as provided
9  * by Oracle in the LICENSE file that accompanied this code.
10  *
11  * This code is distributed in the hope that it will be useful, but WITHOUT
12  * ANY WARRANTY; without even the implied warranty of MERCHANTABILITY or
13  * FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE.  See the GNU General Public License
14  * version 2 for more details (a copy is included in the LICENSE file that
15  * accompanied this code).
16  *
17  * You should have received a copy of the GNU General Public License version
18  * 2 along with this work; if not, write to the Free Software Foundation,
19  * Inc., 51 Franklin St, Fifth Floor, Boston, MA 02110-1301 USA.
20  *
21  * Please contact Oracle, 500 Oracle Parkway, Redwood Shores, CA 94065 USA
22  * or visit www.oracle.com if you need additional information or have any
23  * questions.
24  */

25
26 package java.nio.channels;
27
28 import java.io.*;
29 import java.nio.ByteBuffer;
30 import java.nio.MappedByteBuffer;
31 import java.nio.channels.spi.AbstractInterruptibleChannel;
32 import java.nio.file.*;
33 import java.nio.file.attribute.FileAttribute;
34 import java.nio.file.spi.*;
35 import java.util.Set;
36 import java.util.HashSet;
37 import java.util.Collections;
38
39 /**
40  * A channel for reading, writing, mapping, and manipulating a file.
41  *
42  * <p> A file channel is a {@link SeekableByteChannel} that is connected to
43  * a file. It has a current <i>position</i> within its file which can
44  * be both {@link #position() <i>queried</i>} and {@link #position(long)
45  * <i>modified</i>}.  The file itself contains a variable-length sequence
46  * of bytes that can be read and written and whose current {@link #size
47  * <i>size</i>} can be queried.  The size of the file increases
48  * when bytes are written beyond its current size; the size of the file
49  * decreases when it is {@link #truncate <i>truncated</i>}.  The
50  * file may also have some associated <i>metadata</i> such as access
51  * permissions, content type, and last-modification time; this class does not
52  * define methods for metadata access.
53  *
54  * <p> In addition to the familiar read, write, and close operations of byte
55  * channels, this class defines the following file-specific operations: </p>
56  *
57  * <ul>
58  *
59  *   <li><p> Bytes may be {@link #read(ByteBuffer, long) read} or
60  *   {@link #write(ByteBuffer, long) <i>written</i>} at an absolute
61  *   position in a file in a way that does not affect the channel's current
62  *   position.  </p></li>
63  *
64  *   <li><p> A region of a file may be {@link #map <i>mapped</i>}
65  *   directly into memory; for large files this is often much more efficient
66  *   than invoking the usual {@code read} or {@code write} methods.
67  *   </p></li>
68  *
69  *   <li><p> Updates made to a file may be {@link #force <i>forced
70  *   out</i>} to the underlying storage device, ensuring that data are not
71  *   lost in the event of a system crash.  </p></li>
72  *
73  *   <li><p> Bytes can be transferred from a file {@link #transferTo <i>to
74  *   some other channel</i>}, and {@link #transferFrom <i>vice
75  *   versa</i>}, in a way that can be optimized by many operating systems
76  *   into a very fast transfer directly to or from the filesystem cache.
77  *   </p></li>
78  *
79  *   <li><p> A region of a file may be {@link FileLock <i>locked</i>}
80  *   against access by other programs.  </p></li>
81  *
82  * </ul>
83  *
84  * <p> File channels are safe for use by multiple concurrent threads.  The
85  * {@link Channel#close close} method may be invoked at any time, as specified
86  * by the {@link Channel} interface.  Only one operation that involves the
87  * channel's position or can change its file's size may be in progress at any
88  * given time; attempts to initiate a second such operation while the first is
89  * still in progress will block until the first operation completes.  Other
90  * operations, in particular those that take an explicit position, may proceed
91  * concurrently; whether they in fact do so is dependent upon the underlying
92  * implementation and is therefore unspecified.
93  *
94  * <p> The view of a file provided by an instance of this class is guaranteed
95  * to be consistent with other views of the same file provided by other
96  * instances in the same program.  The view provided by an instance of this
97  * class may or may not, however, be consistent with the views seen by other
98  * concurrently-running programs due to caching performed by the underlying
99  * operating system and delays induced by network-filesystem protocols.  This
100  * is true regardless of the language in which these other programs are
101  * written, and whether they are running on the same machine or on some other
102  * machine.  The exact nature of any such inconsistencies are system-dependent
103  * and are therefore unspecified.
104  *
105  * <p> A file channel is created by invoking one of the {@link #open open}
106  * methods defined by this class. A file channel can also be obtained from an
107  * existing {@link java.io.FileInputStream#getChannel FileInputStream}, {@link
108  * java.io.FileOutputStream#getChannel FileOutputStream}, or {@link
109  * java.io.RandomAccessFile#getChannel RandomAccessFile} object by invoking
110  * that object's {@code getChannel} method, which returns a file channel that
111  * is connected to the same underlying file. Where the file channel is obtained
112  * from an existing stream or random access file then the state of the file
113  * channel is intimately connected to that of the object whose {@code getChannel}
114  * method returned the channel.  Changing the channel's position, whether
115  * explicitly or by reading or writing bytes, will change the file position of
116  * the originating object, and vice versa. Changing the file's length via the
117  * file channel will change the length seen via the originating object, and vice
118  * versa.  Changing the file's content by writing bytes will change the content
119  * seen by the originating object, and vice versa.
120  *
121  * <a id="open-mode"></a> <p> At various points this class specifies that an
122  * instance that is "open for reading," "open for writing," or "open for
123  * reading and writing" is required.  A channel obtained via the {@link
124  * java.io.FileInputStream#getChannel getChannel} method of a {@link
125  * java.io.FileInputStream} instance will be open for reading.  A channel
126  * obtained via the {@link java.io.FileOutputStream#getChannel getChannel}
127  * method of a {@link java.io.FileOutputStream} instance will be open for
128  * writing.  Finally, a channel obtained via the {@link
129  * java.io.RandomAccessFile#getChannel getChannel} method of a {@link
130  * java.io.RandomAccessFile} instance will be open for reading if the instance
131  * was created with mode {@code "r"} and will be open for reading and writing
132  * if the instance was created with mode {@code "rw"}.
133  *
134  * <a id="append-mode"></a><p> A file channel that is open for writing may be in
135  * <i>append mode</i>, for example if it was obtained from a file-output stream
136  * that was created by invoking the {@link
137  * java.io.FileOutputStream#FileOutputStream(java.io.File,boolean)
138  * FileOutputStream(File,boolean)} constructor and passing {@code truefor
139  * the second parameter.  In this mode each invocation of a relative write
140  * operation first advances the position to the end of the file and then writes
141  * the requested data.  Whether the advancement of the position and the writing
142  * of the data are done in a single atomic operation is system-dependent and
143  * therefore unspecified.
144  *
145  * @see java.io.FileInputStream#getChannel()
146  * @see java.io.FileOutputStream#getChannel()
147  * @see java.io.RandomAccessFile#getChannel()
148  *
149  * @author Mark Reinhold
150  * @author Mike McCloskey
151  * @author JSR-51 Expert Group
152  * @since 1.4
153  */

154
155 public abstract class FileChannel
156     extends AbstractInterruptibleChannel
157     implements SeekableByteChannel, GatheringByteChannel, ScatteringByteChannel
158 {
159     /**
160      * Initializes a new instance of this class.
161      */

162     protected FileChannel() { }
163
164     /**
165      * Opens or creates a file, returning a file channel to access the file.
166      *
167      * <p> The {@code options} parameter determines how the file is opened.
168      * The {@link StandardOpenOption#READ READ} and {@link StandardOpenOption#WRITE
169      * WRITE} options determine if the file should be opened for reading and/or
170      * writing. If neither option (or the {@link StandardOpenOption#APPEND APPEND}
171      * option) is contained in the array then the file is opened for reading.
172      * By default reading or writing commences at the beginning of the file.
173      *
174      * <p> In the addition to {@code READ} and {@code WRITE}, the following
175      * options may be present:
176      *
177      * <table class="striped">
178      * <caption style="display:none">additional options</caption>
179      * <thead>
180      * <tr> <th scope="col">Option</th> <th scope="col">Description</th> </tr>
181      * </thead>
182      * <tbody>
183      * <tr>
184      *   <th scope="row"> {@link StandardOpenOption#APPEND APPEND} </th>
185      *   <td> If this option is present then the file is opened for writing and
186      *     each invocation of the channel's {@code write} method first advances
187      *     the position to the end of the file and then writes the requested
188      *     data. Whether the advancement of the position and the writing of the
189      *     data are done in a single atomic operation is system-dependent and
190      *     therefore unspecified. This option may not be used in conjunction
191      *     with the {@code READ} or {@code TRUNCATE_EXISTING} options. </td>
192      * </tr>
193      * <tr>
194      *   <th scope="row"> {@link StandardOpenOption#TRUNCATE_EXISTING TRUNCATE_EXISTING} </th>
195      *   <td> If this option is present then the existing file is truncated to
196      *   a size of 0 bytes. This option is ignored when the file is opened only
197      *   for reading. </td>
198      * </tr>
199      * <tr>
200      *   <th scope="row"> {@link StandardOpenOption#CREATE_NEW CREATE_NEW} </th>
201      *   <td> If this option is present then a new file is created, failing if
202      *   the file already exists. When creating a file the check for the
203      *   existence of the file and the creation of the file if it does not exist
204      *   is atomic with respect to other file system operations. This option is
205      *   ignored when the file is opened only for reading. </td>
206      * </tr>
207      * <tr>
208      *   <th scope="row" > {@link StandardOpenOption#CREATE CREATE} </th>
209      *   <td> If this option is present then an existing file is opened if it
210      *   exists, otherwise a new file is created. When creating a file the check
211      *   for the existence of the file and the creation of the file if it does
212      *   not exist is atomic with respect to other file system operations. This
213      *   option is ignored if the {@code CREATE_NEW} option is also present or
214      *   the file is opened only for reading. </td>
215      * </tr>
216      * <tr>
217      *   <th scope="row" > {@link StandardOpenOption#DELETE_ON_CLOSE DELETE_ON_CLOSE} </th>
218      *   <td> When this option is present then the implementation makes a
219      *   <em>best effort</em> attempt to delete the file when closed by
220      *   the {@link #close close} method. If the {@code close} method is not
221      *   invoked then a <em>best effort</em> attempt is made to delete the file
222      *   when the Java virtual machine terminates. </td>
223      * </tr>
224      * <tr>
225      *   <th scope="row">{@link StandardOpenOption#SPARSE SPARSE} </th>
226      *   <td> When creating a new file this option is a <em>hint</em> that the
227      *   new file will be sparse. This option is ignored when not creating
228      *   a new file. </td>
229      * </tr>
230      * <tr>
231      *   <th scope="row"> {@link StandardOpenOption#SYNC SYNC} </th>
232      *   <td> Requires that every update to the file's content or metadata be
233      *   written synchronously to the underlying storage device. (see <a
234      *   href="../file/package-summary.html#integrity"> Synchronized I/O file
235      *   integrity</a>). </td>
236      * </tr>
237      * <tr>
238      *   <th scope="row"> {@link StandardOpenOption#DSYNC DSYNC} </th>
239      *   <td> Requires that every update to the file's content be written
240      *   synchronously to the underlying storage device. (see <a
241      *   href="../file/package-summary.html#integrity"> Synchronized I/O file
242      *   integrity</a>). </td>
243      * </tr>
244      * </tbody>
245      * </table>
246      *
247      * <p> An implementation may also support additional options.
248      *
249      * <p> The {@code attrs} parameter is an optional array of file {@link
250      * FileAttribute file-attributes} to set atomically when creating the file.
251      *
252      * <p> The new channel is created by invoking the {@link
253      * FileSystemProvider#newFileChannel newFileChannel} method on the
254      * provider that created the {@code Path}.
255      *
256      * @param   path
257      *          The path of the file to open or create
258      * @param   options
259      *          Options specifying how the file is opened
260      * @param   attrs
261      *          An optional list of file attributes to set atomically when
262      *          creating the file
263      *
264      * @return  A new file channel
265      *
266      * @throws  IllegalArgumentException
267      *          If the set contains an invalid combination of options
268      * @throws  UnsupportedOperationException
269      *          If the {@code path} is associated with a provider that does not
270      *          support creating file channels, or an unsupported open option is
271      *          specified, or the array contains an attribute that cannot be set
272      *          atomically when creating the file
273      * @throws  IOException
274      *          If an I/O error occurs
275      * @throws  SecurityException
276      *          If a security manager is installed and it denies an
277      *          unspecified permission required by the implementation.
278      *          In the case of the default provider, the {@link
279      *          SecurityManager#checkRead(String)} method is invoked to check
280      *          read access if the file is opened for reading. The {@link
281      *          SecurityManager#checkWrite(String)} method is invoked to check
282      *          write access if the file is opened for writing
283      *
284      * @since   1.7
285      */

286     public static FileChannel open(Path path,
287                                    Set<? extends OpenOption> options,
288                                    FileAttribute<?>... attrs)
289         throws IOException
290     {
291         FileSystemProvider provider = path.getFileSystem().provider();
292         return provider.newFileChannel(path, options, attrs);
293     }
294
295     @SuppressWarnings({"unchecked""rawtypes"}) // generic array construction
296     private static final FileAttribute<?>[] NO_ATTRIBUTES = new FileAttribute[0];
297
298     /**
299      * Opens or creates a file, returning a file channel to access the file.
300      *
301      * <p> An invocation of this method behaves in exactly the same way as the
302      * invocation
303      * <pre>
304      *     fc.{@link #open(Path,Set,FileAttribute[]) open}(file, opts, new FileAttribute&lt;?&gt;[0]);
305      * </pre>
306      * where {@code opts} is a set of the options specified in the {@code
307      * options} array.
308      *
309      * @param   path
310      *          The path of the file to open or create
311      * @param   options
312      *          Options specifying how the file is opened
313      *
314      * @return  A new file channel
315      *
316      * @throws  IllegalArgumentException
317      *          If the set contains an invalid combination of options
318      * @throws  UnsupportedOperationException
319      *          If the {@code path} is associated with a provider that does not
320      *          support creating file channels, or an unsupported open option is
321      *          specified
322      * @throws  IOException
323      *          If an I/O error occurs
324      * @throws  SecurityException
325      *          If a security manager is installed and it denies an
326      *          unspecified permission required by the implementation.
327      *          In the case of the default provider, the {@link
328      *          SecurityManager#checkRead(String)} method is invoked to check
329      *          read access if the file is opened for reading. The {@link
330      *          SecurityManager#checkWrite(String)} method is invoked to check
331      *          write access if the file is opened for writing
332      *
333      * @since   1.7
334      */

335     public static FileChannel open(Path path, OpenOption... options)
336         throws IOException
337     {
338         Set<OpenOption> set;
339         if (options.length == 0) {
340             set = Collections.emptySet();
341         } else {
342             set = new HashSet<>();
343             Collections.addAll(set, options);
344         }
345         return open(path, set, NO_ATTRIBUTES);
346     }
347
348     // -- Channel operations --
349
350     /**
351      * Reads a sequence of bytes from this channel into the given buffer.
352      *
353      * <p> Bytes are read starting at this channel's current file position, and
354      * then the file position is updated with the number of bytes actually
355      * read.  Otherwise this method behaves exactly as specified in the {@link
356      * ReadableByteChannel} interface. </p>
357      */

358     public abstract int read(ByteBuffer dst) throws IOException;
359
360     /**
361      * Reads a sequence of bytes from this channel into a subsequence of the
362      * given buffers.
363      *
364      * <p> Bytes are read starting at this channel's current file position, and
365      * then the file position is updated with the number of bytes actually
366      * read.  Otherwise this method behaves exactly as specified in the {@link
367      * ScatteringByteChannel} interface.  </p>
368      */

369     public abstract long read(ByteBuffer[] dsts, int offset, int length)
370         throws IOException;
371
372     /**
373      * Reads a sequence of bytes from this channel into the given buffers.
374      *
375      * <p> Bytes are read starting at this channel's current file position, and
376      * then the file position is updated with the number of bytes actually
377      * read.  Otherwise this method behaves exactly as specified in the {@link
378      * ScatteringByteChannel} interface.  </p>
379      */

380     public final long read(ByteBuffer[] dsts) throws IOException {
381         return read(dsts, 0, dsts.length);
382     }
383
384     /**
385      * Writes a sequence of bytes to this channel from the given buffer.
386      *
387      * <p> Bytes are written starting at this channel's current file position
388      * unless the channel is in append mode, in which case the position is
389      * first advanced to the end of the file.  The file is grown, if necessary,
390      * to accommodate the written bytes, and then the file position is updated
391      * with the number of bytes actually written.  Otherwise this method
392      * behaves exactly as specified by the {@link WritableByteChannel}
393      * interface. </p>
394      */

395     public abstract int write(ByteBuffer src) throws IOException;
396
397     /**
398      * Writes a sequence of bytes to this channel from a subsequence of the
399      * given buffers.
400      *
401      * <p> Bytes are written starting at this channel's current file position
402      * unless the channel is in append mode, in which case the position is
403      * first advanced to the end of the file.  The file is grown, if necessary,
404      * to accommodate the written bytes, and then the file position is updated
405      * with the number of bytes actually written.  Otherwise this method
406      * behaves exactly as specified in the {@link GatheringByteChannel}
407      * interface.  </p>
408      */

409     public abstract long write(ByteBuffer[] srcs, int offset, int length)
410         throws IOException;
411
412     /**
413      * Writes a sequence of bytes to this channel from the given buffers.
414      *
415      * <p> Bytes are written starting at this channel's current file position
416      * unless the channel is in append mode, in which case the position is
417      * first advanced to the end of the file.  The file is grown, if necessary,
418      * to accommodate the written bytes, and then the file position is updated
419      * with the number of bytes actually written.  Otherwise this method
420      * behaves exactly as specified in the {@link GatheringByteChannel}
421      * interface.  </p>
422      */

423     public final long write(ByteBuffer[] srcs) throws IOException {
424         return write(srcs, 0, srcs.length);
425     }
426
427
428     // -- Other operations --
429
430     /**
431      * Returns this channel's file position.
432      *
433      * @return  This channel's file position,
434      *          a non-negative integer counting the number of bytes
435      *          from the beginning of the file to the current position
436      *
437      * @throws  ClosedChannelException
438      *          If this channel is closed
439      *
440      * @throws  IOException
441      *          If some other I/O error occurs
442      */

443     public abstract long position() throws IOException;
444
445     /**
446      * Sets this channel's file position.
447      *
448      * <p> Setting the position to a value that is greater than the file's
449      * current size is legal but does not change the size of the file.  A later
450      * attempt to read bytes at such a position will immediately return an
451      * end-of-file indication.  A later attempt to write bytes at such a
452      * position will cause the file to be grown to accommodate the new bytes;
453      * the values of any bytes between the previous end-of-file and the
454      * newly-written bytes are unspecified.  </p>
455      *
456      * @param  newPosition
457      *         The new position, a non-negative integer counting
458      *         the number of bytes from the beginning of the file
459      *
460      * @return  This file channel
461      *
462      * @throws  ClosedChannelException
463      *          If this channel is closed
464      *
465      * @throws  IllegalArgumentException
466      *          If the new position is negative
467      *
468      * @throws  IOException
469      *          If some other I/O error occurs
470      */

471     public abstract FileChannel position(long newPosition) throws IOException;
472
473     /**
474      * Returns the current size of this channel's file.
475      *
476      * @return  The current size of this channel's file,
477      *          measured in bytes
478      *
479      * @throws  ClosedChannelException
480      *          If this channel is closed
481      *
482      * @throws  IOException
483      *          If some other I/O error occurs
484      */

485     public abstract long size() throws IOException;
486
487     /**
488      * Truncates this channel's file to the given size.
489      *
490      * <p> If the given size is less than the file's current size then the file
491      * is truncated, discarding any bytes beyond the new end of the file.  If
492      * the given size is greater than or equal to the file's current size then
493      * the file is not modified.  In either caseif this channel's file
494      * position is greater than the given size then it is set to that size.
495      * </p>
496      *
497      * @param  size
498      *         The new size, a non-negative byte count
499      *
500      * @return  This file channel
501      *
502      * @throws  NonWritableChannelException
503      *          If this channel was not opened for writing
504      *
505      * @throws  ClosedChannelException
506      *          If this channel is closed
507      *
508      * @throws  IllegalArgumentException
509      *          If the new size is negative
510      *
511      * @throws  IOException
512      *          If some other I/O error occurs
513      */

514     public abstract FileChannel truncate(long size) throws IOException;
515
516     /**
517      * Forces any updates to this channel's file to be written to the storage
518      * device that contains it.
519      *
520      * <p> If this channel's file resides on a local storage device then when
521      * this method returns it is guaranteed that all changes made to the file
522      * since this channel was created, or since this method was last invoked,
523      * will have been written to that device.  This is useful for ensuring that
524      * critical information is not lost in the event of a system crash.
525      *
526      * <p> If the file does not reside on a local device then no such guarantee
527      * is made.
528      *
529      * <p> The {@code metaData} parameter can be used to limit the number of
530      * I/O operations that this method is required to perform.  Passing
531      * {@code falsefor this parameter indicates that only updates to the
532      * file's content need be written to storage; passing {@code true}
533      * indicates that updates to both the file's content and metadata must be
534      * written, which generally requires at least one more I/O operation.
535      * Whether this parameter actually has any effect is dependent upon the
536      * underlying operating system and is therefore unspecified.
537      *
538      * <p> Invoking this method may cause an I/O operation to occur even if the
539      * channel was only opened for reading.  Some operating systems, for
540      * example, maintain a last-access time as part of a file's metadata, and
541      * this time is updated whenever the file is read.  Whether or not this is
542      * actually done is system-dependent and is therefore unspecified.
543      *
544      * <p> This method is only guaranteed to force changes that were made to
545      * this channel's file via the methods defined in this class.  It may or
546      * may not force changes that were made by modifying the content of a
547      * {@link MappedByteBuffer <i>mapped byte buffer</i>} obtained by
548      * invoking the {@link #map map} method.  Invoking the {@link
549      * MappedByteBuffer#force force} method of the mapped byte buffer will
550      * force changes made to the buffer's content to be written.  </p>
551      *
552      * @param   metaData
553      *          If {@code true} then this method is required to force changes
554      *          to both the file's content and metadata to be written to
555      *          storage; otherwise, it need only force content changes to be
556      *          written
557      *
558      * @throws  ClosedChannelException
559      *          If this channel is closed
560      *
561      * @throws  IOException
562      *          If some other I/O error occurs
563      */

564     public abstract void force(boolean metaData) throws IOException;
565
566     /**
567      * Transfers bytes from this channel's file to the given writable byte
568      * channel.
569      *
570      * <p> An attempt is made to read up to {@code count} bytes starting at
571      * the given {@code position} in this channel's file and write them to the
572      * target channel.  An invocation of this method may or may not transfer
573      * all of the requested bytes; whether or not it does so depends upon the
574      * natures and states of the channels.  Fewer than the requested number of
575      * bytes are transferred if this channel's file contains fewer than
576      * {@code count} bytes starting at the given {@code position}, or if the
577      * target channel is non-blocking and it has fewer than {@code count}
578      * bytes free in its output buffer.
579      *
580      * <p> This method does not modify this channel's position.  If the given
581      * position is greater than the file's current size then no bytes are
582      * transferred.  If the target channel has a position then bytes are
583      * written starting at that position and then the position is incremented
584      * by the number of bytes written.
585      *
586      * <p> This method is potentially much more efficient than a simple loop
587      * that reads from this channel and writes to the target channel.  Many
588      * operating systems can transfer bytes directly from the filesystem cache
589      * to the target channel without actually copying them.  </p>
590      *
591      * @param  position
592      *         The position within the file at which the transfer is to begin;
593      *         must be non-negative
594      *
595      * @param  count
596      *         The maximum number of bytes to be transferred; must be
597      *         non-negative
598      *
599      * @param  target
600      *         The target channel
601      *
602      * @return  The number of bytes, possibly zero,
603      *          that were actually transferred
604      *
605      * @throws IllegalArgumentException
606      *         If the preconditions on the parameters do not hold
607      *
608      * @throws  NonReadableChannelException
609      *          If this channel was not opened for reading
610      *
611      * @throws  NonWritableChannelException
612      *          If the target channel was not opened for writing
613      *
614      * @throws  ClosedChannelException
615      *          If either this channel or the target channel is closed
616      *
617      * @throws  AsynchronousCloseException
618      *          If another thread closes either channel
619      *          while the transfer is in progress
620      *
621      * @throws  ClosedByInterruptException
622      *          If another thread interrupts the current thread while the
623      *          transfer is in progress, thereby closing both channels and
624      *          setting the current thread's interrupt status
625      *
626      * @throws  IOException
627      *          If some other I/O error occurs
628      */

629     public abstract long transferTo(long position, long count,
630                                     WritableByteChannel target)
631         throws IOException;
632
633     /**
634      * Transfers bytes into this channel's file from the given readable byte
635      * channel.
636      *
637      * <p> An attempt is made to read up to {@code count} bytes from the
638      * source channel and write them to this channel's file starting at the
639      * given {@code position}.  An invocation of this method may or may not
640      * transfer all of the requested bytes; whether or not it does so depends
641      * upon the natures and states of the channels.  Fewer than the requested
642      * number of bytes will be transferred if the source channel has fewer than
643      * {@code count} bytes remaining, or if the source channel is non-blocking
644      * and has fewer than {@code count} bytes immediately available in its
645      * input buffer.
646      *
647      * <p> This method does not modify this channel's position.  If the given
648      * position is greater than the file's current size then no bytes are
649      * transferred.  If the source channel has a position then bytes are read
650      * starting at that position and then the position is incremented by the
651      * number of bytes read.
652      *
653      * <p> This method is potentially much more efficient than a simple loop
654      * that reads from the source channel and writes to this channel.  Many
655      * operating systems can transfer bytes directly from the source channel
656      * into the filesystem cache without actually copying them.  </p>
657      *
658      * @param  src
659      *         The source channel
660      *
661      * @param  position
662      *         The position within the file at which the transfer is to begin;
663      *         must be non-negative
664      *
665      * @param  count
666      *         The maximum number of bytes to be transferred; must be
667      *         non-negative
668      *
669      * @return  The number of bytes, possibly zero,
670      *          that were actually transferred
671      *
672      * @throws IllegalArgumentException
673      *         If the preconditions on the parameters do not hold
674      *
675      * @throws  NonReadableChannelException
676      *          If the source channel was not opened for reading
677      *
678      * @throws  NonWritableChannelException
679      *          If this channel was not opened for writing
680      *
681      * @throws  ClosedChannelException
682      *          If either this channel or the source channel is closed
683      *
684      * @throws  AsynchronousCloseException
685      *          If another thread closes either channel
686      *          while the transfer is in progress
687      *
688      * @throws  ClosedByInterruptException
689      *          If another thread interrupts the current thread while the
690      *          transfer is in progress, thereby closing both channels and
691      *          setting the current thread's interrupt status
692      *
693      * @throws  IOException
694      *          If some other I/O error occurs
695      */

696     public abstract long transferFrom(ReadableByteChannel src,
697                                       long position, long count)
698         throws IOException;
699
700     /**
701      * Reads a sequence of bytes from this channel into the given buffer,
702      * starting at the given file position.
703      *
704      * <p> This method works in the same manner as the {@link
705      * #read(ByteBuffer)} method, except that bytes are read starting at the
706      * given file position rather than at the channel's current position.  This
707      * method does not modify this channel's position.  If the given position
708      * is greater than the file's current size then no bytes are read.  </p>
709      *
710      * @param  dst
711      *         The buffer into which bytes are to be transferred
712      *
713      * @param  position
714      *         The file position at which the transfer is to begin;
715      *         must be non-negative
716      *
717      * @return  The number of bytes read, possibly zero, or {@code -1} if the
718      *          given position is greater than or equal to the file's current
719      *          size
720      *
721      * @throws  IllegalArgumentException
722      *          If the position is negative
723      *
724      * @throws  NonReadableChannelException
725      *          If this channel was not opened for reading
726      *
727      * @throws  ClosedChannelException
728      *          If this channel is closed
729      *
730      * @throws  AsynchronousCloseException
731      *          If another thread closes this channel
732      *          while the read operation is in progress
733      *
734      * @throws  ClosedByInterruptException
735      *          If another thread interrupts the current thread
736      *          while the read operation is in progress, thereby
737      *          closing the channel and setting the current thread's
738      *          interrupt status
739      *
740      * @throws  IOException
741      *          If some other I/O error occurs
742      */

743     public abstract int read(ByteBuffer dst, long position) throws IOException;
744
745     /**
746      * Writes a sequence of bytes to this channel from the given buffer,
747      * starting at the given file position.
748      *
749      * <p> This method works in the same manner as the {@link
750      * #write(ByteBuffer)} method, except that bytes are written starting at
751      * the given file position rather than at the channel's current position.
752      * This method does not modify this channel's position.  If the given
753      * position is greater than the file's current size then the file will be
754      * grown to accommodate the new bytes; the values of any bytes between the
755      * previous end-of-file and the newly-written bytes are unspecified.  </p>
756      *
757      * @param  src
758      *         The buffer from which bytes are to be transferred
759      *
760      * @param  position
761      *         The file position at which the transfer is to begin;
762      *         must be non-negative
763      *
764      * @return  The number of bytes written, possibly zero
765      *
766      * @throws  IllegalArgumentException
767      *          If the position is negative
768      *
769      * @throws  NonWritableChannelException
770      *          If this channel was not opened for writing
771      *
772      * @throws  ClosedChannelException
773      *          If this channel is closed
774      *
775      * @throws  AsynchronousCloseException
776      *          If another thread closes this channel
777      *          while the write operation is in progress
778      *
779      * @throws  ClosedByInterruptException
780      *          If another thread interrupts the current thread
781      *          while the write operation is in progress, thereby
782      *          closing the channel and setting the current thread's
783      *          interrupt status
784      *
785      * @throws  IOException
786      *          If some other I/O error occurs
787      */

788     public abstract int write(ByteBuffer src, long position) throws IOException;
789
790
791     // -- Memory-mapped buffers --
792
793     /**
794      * A typesafe enumeration for file-mapping modes.
795      *
796      * @since 1.4
797      *
798      * @see java.nio.channels.FileChannel#map
799      */

800     public static class MapMode {
801
802         /**
803          * Mode for a read-only mapping.
804          */

805         public static final MapMode READ_ONLY
806             = new MapMode("READ_ONLY");
807
808         /**
809          * Mode for a read/write mapping.
810          */

811         public static final MapMode READ_WRITE
812             = new MapMode("READ_WRITE");
813
814         /**
815          * Mode for a private (copy-on-write) mapping.
816          */

817         public static final MapMode PRIVATE
818             = new MapMode("PRIVATE");
819
820         private final String name;
821
822         private MapMode(String name) {
823             this.name = name;
824         }
825
826         /**
827          * Returns a string describing this file-mapping mode.
828          *
829          * @return  A descriptive string
830          */

831         public String toString() {
832             return name;
833         }
834
835     }
836
837     /**
838      * Maps a region of this channel's file directly into memory.
839      *
840      * <p> A region of a file may be mapped into memory in one of three modes:
841      * </p>
842      *
843      * <ul>
844      *
845      *   <li><p> <i>Read-only:</i> Any attempt to modify the resulting buffer
846      *   will cause a {@link java.nio.ReadOnlyBufferException} to be thrown.
847      *   ({@link MapMode#READ_ONLY MapMode.READ_ONLY}) </p></li>
848      *
849      *   <li><p> <i>Read/write:</i> Changes made to the resulting buffer will
850      *   eventually be propagated to the file; they may or may not be made
851      *   visible to other programs that have mapped the same file.  ({@link
852      *   MapMode#READ_WRITE MapMode.READ_WRITE}) </p></li>
853      *
854      *   <li><p> <i>Private:</i> Changes made to the resulting buffer will not
855      *   be propagated to the file and will not be visible to other programs
856      *   that have mapped the same file; instead, they will cause private
857      *   copies of the modified portions of the buffer to be created.  ({@link
858      *   MapMode#PRIVATE MapMode.PRIVATE}) </p></li>
859      *
860      * </ul>
861      *
862      * <p> For a read-only mapping, this channel must have been opened for
863      * reading; for a read/write or private mapping, this channel must have
864      * been opened for both reading and writing.
865      *
866      * <p> The {@link MappedByteBuffer <i>mapped byte buffer</i>}
867      * returned by this method will have a position of zero and a limit and
868      * capacity of {@code size}; its mark will be undefined.  The buffer and
869      * the mapping that it represents will remain valid until the buffer itself
870      * is garbage-collected.
871      *
872      * <p> A mapping, once established, is not dependent upon the file channel
873      * that was used to create it.  Closing the channel, in particular, has no
874      * effect upon the validity of the mapping.
875      *
876      * <p> Many of the details of memory-mapped files are inherently dependent
877      * upon the underlying operating system and are therefore unspecified.  The
878      * behavior of this method when the requested region is not completely
879      * contained within this channel's file is unspecified.  Whether changes
880      * made to the content or size of the underlying file, by this program or
881      * another, are propagated to the buffer is unspecified.  The rate at which
882      * changes to the buffer are propagated to the file is unspecified.
883      *
884      * <p> For most operating systems, mapping a file into memory is more
885      * expensive than reading or writing a few tens of kilobytes of data via
886      * the usual {@link #read read} and {@link #write write} methods.  From the
887      * standpoint of performance it is generally only worth mapping relatively
888      * large files into memory.  </p>
889      *
890      * @param  mode
891      *         One of the constants {@link MapMode#READ_ONLY READ_ONLY}, {@link
892      *         MapMode#READ_WRITE READ_WRITE}, or {@link MapMode#PRIVATE
893      *         PRIVATE} defined in the {@link MapMode} class, according to
894      *         whether the file is to be mapped read-only, read/write, or
895      *         privately (copy-on-write), respectively
896      *
897      * @param  position
898      *         The position within the file at which the mapped region
899      *         is to start; must be non-negative
900      *
901      * @param  size
902      *         The size of the region to be mapped; must be non-negative and
903      *         no greater than {@link java.lang.Integer#MAX_VALUE}
904      *
905      * @return  The mapped byte buffer
906      *
907      * @throws NonReadableChannelException
908      *         If the {@code mode} is {@link MapMode#READ_ONLY READ_ONLY} but
909      *         this channel was not opened for reading
910      *
911      * @throws NonWritableChannelException
912      *         If the {@code mode} is {@link MapMode#READ_WRITE READ_WRITE} or
913      *         {@link MapMode#PRIVATE PRIVATE} but this channel was not opened
914      *         for both reading and writing
915      *
916      * @throws IllegalArgumentException
917      *         If the preconditions on the parameters do not hold
918      *
919      * @throws IOException
920      *         If some other I/O error occurs
921      *
922      * @see java.nio.channels.FileChannel.MapMode
923      * @see java.nio.MappedByteBuffer
924      */

925     public abstract MappedByteBuffer map(MapMode mode,
926                                          long position, long size)
927         throws IOException;
928
929
930     // -- Locks --
931
932     /**
933      * Acquires a lock on the given region of this channel's file.
934      *
935      * <p> An invocation of this method will block until the region can be
936      * locked, this channel is closed, or the invoking thread is interrupted,
937      * whichever comes first.
938      *
939      * <p> If this channel is closed by another thread during an invocation of
940      * this method then an {@link AsynchronousCloseException} will be thrown.
941      *
942      * <p> If the invoking thread is interrupted while waiting to acquire the
943      * lock then its interrupt status will be set and a {@link
944      * FileLockInterruptionException} will be thrown.  If the invoker's
945      * interrupt status is set when this method is invoked then that exception
946      * will be thrown immediately; the thread's interrupt status will not be
947      * changed.
948      *
949      * <p> The region specified by the {@code position} and {@code size}
950      * parameters need not be contained within, or even overlap, the actual
951      * underlying file.  Lock regions are fixed in size; if a locked region
952      * initially contains the end of the file and the file grows beyond the
953      * region then the new portion of the file will not be covered by the lock.
954      * If a file is expected to grow in size and a lock on the entire file is
955      * required then a region starting at zero, and no smaller than the
956      * expected maximum size of the file, should be locked.  The zero-argument
957      * {@link #lock()} method simply locks a region of size {@link
958      * Long#MAX_VALUE}.
959      *
960      * <p> Some operating systems do not support shared locks, in which case a
961      * request for a shared lock is automatically converted into a request for
962      * an exclusive lock.  Whether the newly-acquired lock is shared or
963      * exclusive may be tested by invoking the resulting lock object's {@link
964      * FileLock#isShared() isShared} method.
965      *
966      * <p> File locks are held on behalf of the entire Java virtual machine.
967      * They are not suitable for controlling access to a file by multiple
968      * threads within the same virtual machine.  </p>
969      *
970      * @param  position
971      *         The position at which the locked region is to start; must be
972      *         non-negative
973      *
974      * @param  size
975      *         The size of the locked region; must be non-negative, and the sum
976      *         {@code position}&nbsp;+&nbsp;{@code size} must be non-negative
977      *
978      * @param  shared
979      *         {@code true} to request a shared lock, in which case this
980      *         channel must be open for reading (and possibly writing);
981      *         {@code false} to request an exclusive lock, in which case this
982      *         channel must be open for writing (and possibly reading)
983      *
984      * @return  A lock object representing the newly-acquired lock
985      *
986      * @throws  IllegalArgumentException
987      *          If the preconditions on the parameters do not hold
988      *
989      * @throws  ClosedChannelException
990      *          If this channel is closed
991      *
992      * @throws  AsynchronousCloseException
993      *          If another thread closes this channel while the invoking
994      *          thread is blocked in this method
995      *
996      * @throws  FileLockInterruptionException
997      *          If the invoking thread is interrupted while blocked in this
998      *          method
999      *
1000      * @throws  OverlappingFileLockException
1001      *          If a lock that overlaps the requested region is already held by
1002      *          this Java virtual machine, or if another thread is already
1003      *          blocked in this method and is attempting to lock an overlapping
1004      *          region
1005      *
1006      * @throws  NonReadableChannelException
1007      *          If {@code shared} is {@code truethis channel was not
1008      *          opened for reading
1009      *
1010      * @throws  NonWritableChannelException
1011      *          If {@code shared} is {@code false} but this channel was not
1012      *          opened for writing
1013      *
1014      * @throws  IOException
1015      *          If some other I/O error occurs
1016      *
1017      * @see     #lock()
1018      * @see     #tryLock()
1019      * @see     #tryLock(long,long,boolean)
1020      */

1021     public abstract FileLock lock(long position, long size, boolean shared)
1022         throws IOException;
1023
1024     /**
1025      * Acquires an exclusive lock on this channel's file.
1026      *
1027      * <p> An invocation of this method of the form {@code fc.lock()} behaves
1028      * in exactly the same way as the invocation
1029      *
1030      * <pre>
1031      *     fc.{@link #lock(long,long,boolean) lock}(0L, Long.MAX_VALUE, false) </pre>
1032      *
1033      * @return  A lock object representing the newly-acquired lock
1034      *
1035      * @throws  ClosedChannelException
1036      *          If this channel is closed
1037      *
1038      * @throws  AsynchronousCloseException
1039      *          If another thread closes this channel while the invoking
1040      *          thread is blocked in this method
1041      *
1042      * @throws  FileLockInterruptionException
1043      *          If the invoking thread is interrupted while blocked in this
1044      *          method
1045      *
1046      * @throws  OverlappingFileLockException
1047      *          If a lock that overlaps the requested region is already held by
1048      *          this Java virtual machine, or if another thread is already
1049      *          blocked in this method and is attempting to lock an overlapping
1050      *          region of the same file
1051      *
1052      * @throws  NonWritableChannelException
1053      *          If this channel was not opened for writing
1054      *
1055      * @throws  IOException
1056      *          If some other I/O error occurs
1057      *
1058      * @see     #lock(long,long,boolean)
1059      * @see     #tryLock()
1060      * @see     #tryLock(long,long,boolean)
1061      */

1062     public final FileLock lock() throws IOException {
1063         return lock(0L, Long.MAX_VALUE, false);
1064     }
1065
1066     /**
1067      * Attempts to acquire a lock on the given region of this channel's file.
1068      *
1069      * <p> This method does not block.  An invocation always returns
1070      * immediately, either having acquired a lock on the requested region or
1071      * having failed to do so.  If it fails to acquire a lock because an
1072      * overlapping lock is held by another program then it returns
1073      * {@code null}.  If it fails to acquire a lock for any other reason then
1074      * an appropriate exception is thrown.
1075      *
1076      * <p> The region specified by the {@code position} and {@code size}
1077      * parameters need not be contained within, or even overlap, the actual
1078      * underlying file.  Lock regions are fixed in size; if a locked region
1079      * initially contains the end of the file and the file grows beyond the
1080      * region then the new portion of the file will not be covered by the lock.
1081      * If a file is expected to grow in size and a lock on the entire file is
1082      * required then a region starting at zero, and no smaller than the
1083      * expected maximum size of the file, should be locked.  The zero-argument
1084      * {@link #tryLock()} method simply locks a region of size {@link
1085      * Long#MAX_VALUE}.
1086      *
1087      * <p> Some operating systems do not support shared locks, in which case a
1088      * request for a shared lock is automatically converted into a request for
1089      * an exclusive lock.  Whether the newly-acquired lock is shared or
1090      * exclusive may be tested by invoking the resulting lock object's {@link
1091      * FileLock#isShared() isShared} method.
1092      *
1093      * <p> File locks are held on behalf of the entire Java virtual machine.
1094      * They are not suitable for controlling access to a file by multiple
1095      * threads within the same virtual machine.  </p>
1096      *
1097      * @param  position
1098      *         The position at which the locked region is to start; must be
1099      *         non-negative
1100      *
1101      * @param  size
1102      *         The size of the locked region; must be non-negative, and the sum
1103      *         {@code position}&nbsp;+&nbsp;{@code size} must be non-negative
1104      *
1105      * @param  shared
1106      *         {@code true} to request a shared lock,
1107      *         {@code false} to request an exclusive lock
1108      *
1109      * @return  A lock object representing the newly-acquired lock,
1110      *          or {@code nullif the lock could not be acquired
1111      *          because another program holds an overlapping lock
1112      *
1113      * @throws  IllegalArgumentException
1114      *          If the preconditions on the parameters do not hold
1115      *
1116      * @throws  ClosedChannelException
1117      *          If this channel is closed
1118      *
1119      * @throws  OverlappingFileLockException
1120      *          If a lock that overlaps the requested region is already held by
1121      *          this Java virtual machine, or if another thread is already
1122      *          blocked in this method and is attempting to lock an overlapping
1123      *          region of the same file
1124      *
1125      * @throws  IOException
1126      *          If some other I/O error occurs
1127      *
1128      * @see     #lock()
1129      * @see     #lock(long,long,boolean)
1130      * @see     #tryLock()
1131      */

1132     public abstract FileLock tryLock(long position, long size, boolean shared)
1133         throws IOException;
1134
1135     /**
1136      * Attempts to acquire an exclusive lock on this channel's file.
1137      *
1138      * <p> An invocation of this method of the form {@code fc.tryLock()}
1139      * behaves in exactly the same way as the invocation
1140      *
1141      * <pre>
1142      *     fc.{@link #tryLock(long,long,boolean) tryLock}(0L, Long.MAX_VALUE, false) </pre>
1143      *
1144      * @return  A lock object representing the newly-acquired lock,
1145      *          or {@code nullif the lock could not be acquired
1146      *          because another program holds an overlapping lock
1147      *
1148      * @throws  ClosedChannelException
1149      *          If this channel is closed
1150      *
1151      * @throws  OverlappingFileLockException
1152      *          If a lock that overlaps the requested region is already held by
1153      *          this Java virtual machine, or if another thread is already
1154      *          blocked in this method and is attempting to lock an overlapping
1155      *          region
1156      *
1157      * @throws  IOException
1158      *          If some other I/O error occurs
1159      *
1160      * @see     #lock()
1161      * @see     #lock(long,long,boolean)
1162      * @see     #tryLock(long,long,boolean)
1163      */

1164     public final FileLock tryLock() throws IOException {
1165         return tryLock(0L, Long.MAX_VALUE, false);
1166     }
1167
1168 }
1169