一.NIO介紹

• Java NIO 全稱 java non-blocking IO，是指 JDK 從 JDK1.4 開始提供的新 API。Java 提供了一系列改進的輸入/輸出的新特性，被統稱為 NIO(即 New IO)，是同步非阻塞的

• NIO 相關類都被放在 java.nio 包及子包下，并且對原 java.io 包中的很多類進行改寫
  

• NIO 有三大核心部分：Channel(通道)，Buffer(緩沖區), Selector(選擇器)

NIO是 面向緩沖區 ，或者面向 塊 編程的。數據讀取到一個它稍后處理的緩沖區，需要時可在緩沖區中前后移動，這就增加了處理過程中的靈活性，使用它可以提供非阻塞式的高伸縮性網絡。滿足我們在高并發環境下的生產需求。

二.NIO和BIO比較

• BIO 以流的方式處理數據,而 NIO 以塊的方式處理數據,塊 I/O 的效率比流 I/O 高很多
• BIO 是阻塞的，NIO 則是非阻塞的
• BIO基于字節流和字符流進行操作，而 NIO 基于 Channel(通道)和 Buffer(緩沖區)進行操作，數據總是從通道讀取到緩沖區中，或者從緩沖區寫入到通道中。Selector(選擇器)用于監聽多個通道的事件（比如：連接請求，數據到達等），因此使用單個線程就可以監聽多個客戶端通道

三.NIO三大核心的原理示意圖

1. 每個channel 都會對應一個Buffer
2. Selector 對應一個線程， 一個線程對應多個channel(連接)
3. 程序切換到哪個channel 是由事件Event決定的, Event 是一個重要的概念。Selector 會根據不同的事件，在各個通道上切換
4. 數據的讀取寫入是通過Buffer, 這個和BIO , BIO 中要么是輸入流，或者是 輸出流, 不能雙向，但是NIO的Buffer 是可以讀也可以寫, 需要 flip 方法切換

緩沖區(Buffer)

• 緩沖區（Buffer）：緩沖區本質上是一個可以讀寫數據的內存塊，可以理解成是一個容器對象(含數組)，該對象提供了一組方法，可以更輕松地使用內存塊，緩沖區對象內置了一些機制，能夠跟蹤和記錄緩沖區的狀態變化情況。Channel 提供從文件、網絡讀取數據的渠道，但是讀取或寫入的數據都必須經由 Buffer
  

Buffer頂層抽象類的重要變量

所有繼承Buffer的子類都有這四個參數

Buffer基本函數用法示例

put:寫數據
get:讀數據
flip():讀寫切換
position(int i):定位buffer

public static void main(String[] args) {

        //創建一個Buffer, 大小為 5, 即可以存放5個int
        IntBuffer intBuffer = IntBuffer.allocate(5);

        //向buffer 存放數據 存放了 0 2 4 6 8
        for(int i = 0; i < intBuffer.capacity(); i++) {
            intBuffer.put( i * 2);
        }

        //將buffer轉換，讀寫切換(!!!)
        intBuffer.flip();//將buffer的讀寫狀態切換 從寫--->讀
        intBuffer.position(1);//position函數能定位buffer的索引位置 設置為1則索引為1 對應的數字是2
        System.out.println(intBuffer.get());//輸出2
        
        intBuffer.limit(3);
        while (intBuffer.hasRemaining()) {
            System.out.println(intBuffer.get());
        }
    }

通道(Channel)

NIO的通道類似于流，但有些區別如下：

• 通道可以同時進行讀寫，而流只能讀或者只能寫
• 通道可以實現異步讀寫數據
• 通道可以從緩沖讀數據，也可以寫數據到緩沖
  

Channel在NIO中是一個接口

public interface Channel extends AttributeMap, ChannelOutboundInvoker, Comparable<Channel>

常用的 Channel 類有：FileChannel、DatagramChannel、ServerSocketChannel 和 SocketChannel。【ServerSocketChanne 類似 ServerSocket , SocketChannel 類似 Socket】