NIO含義
New I/O，原因在于它相對(duì)于之前的I/O類(lèi)庫(kù)是新增的躲查。
由于之前老的I/O類(lèi)庫(kù)是阻塞I/O酌心，New I/O類(lèi)庫(kù)的目標(biāo)就是要讓Java支持非阻塞I/O弟蚀，所以蚤霞，更多的人喜歡稱之為非阻塞I/O（Non-block I/O）。
SocketChannel和ServerSocketChannel
與Socket類(lèi)和ServerSocket類(lèi)相對(duì)應(yīng)义钉，NIO也提供了SocketChannel和ServerSocketChannel兩種不同的套接字通道實(shí)現(xiàn)昧绣。這兩種新增的通道都支持阻塞和非阻塞兩種模式。
低負(fù)載捶闸、低并發(fā)的應(yīng)用程序可以選擇同步阻塞I/O以降低編程復(fù)雜度夜畴；對(duì)于高負(fù)載、高并發(fā)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用删壮，需要使用NIO的非阻塞模式進(jìn)行開(kāi)發(fā)贪绘。
NIO類(lèi)庫(kù)簡(jiǎn)介
NIO彌補(bǔ)了原來(lái)同步阻塞I/O的不足，它在標(biāo)準(zhǔn)Java代碼中提供了高速的央碟、面向塊的I/O税灌。
通過(guò)定義包含數(shù)據(jù)的類(lèi)，以及通過(guò)以塊的形式處理這些數(shù)據(jù)亿虽，NIO不用使用本機(jī)代碼就可以利用低級(jí)優(yōu)化菱涤，這是原來(lái)的I/O包所無(wú)法做到的。
NIO類(lèi)庫(kù)簡(jiǎn)介 緩沖區(qū)Buffer
Buffer是一個(gè)對(duì)象经柴，它包含一些要寫(xiě)入或者要讀出的數(shù)據(jù)狸窘。
在NIO類(lèi)庫(kù)中加入Buffer對(duì)象，體現(xiàn)了新庫(kù)與原I/O的一個(gè)重要區(qū)別坯认。
在面向流的I/O中，可以將數(shù)據(jù)直接寫(xiě)入或者將數(shù)據(jù)直接讀到Stream對(duì)象中。
在NIO庫(kù)中牛哺，所有數(shù)據(jù)都是用緩沖區(qū)處理的陋气。在讀取數(shù)據(jù)時(shí)，它是直接讀到緩沖區(qū)中的引润；在寫(xiě)入數(shù)據(jù)時(shí)巩趁，寫(xiě)入到緩沖區(qū)中。任何時(shí)候訪問(wèn)NIO中的數(shù)據(jù)淳附，都是通過(guò)緩沖區(qū)進(jìn)行操作议慰。
緩沖區(qū)實(shí)質(zhì)上是一個(gè)數(shù)組。
緩沖區(qū)不僅僅是一個(gè)數(shù)組奴曙，緩沖區(qū)提供了對(duì)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)化訪問(wèn)以及維護(hù)讀寫(xiě)位置（limit）等信息别凹。
一個(gè)ByteBuffer提供了一組功能用于操作byte數(shù)組。
每一種Java基本類(lèi)型（除了Boolean類(lèi)型）都對(duì)應(yīng)有一種緩沖區(qū)：
ByteBuffer：字節(jié)緩沖區(qū)
CharBuffer：字符緩沖區(qū)
ShortBuffer：短整型緩沖區(qū)
IntBuffer：整形緩沖區(qū)
LongBuffer：長(zhǎng)整形緩沖區(qū)
FloatBuffer：浮點(diǎn)型緩沖區(qū)
DoubleBuffer：雙精度浮點(diǎn)型緩沖區(qū)
每一個(gè)Buffer類(lèi)都是Buffer接口的一個(gè)子實(shí)例洽糟。除了ByteBuffer炉菲，每一個(gè)Buffer類(lèi)都有完全一樣的操作，只是它們所處理的數(shù)據(jù)類(lèi)型不一樣坤溃。
因?yàn)榇蠖鄶?shù)標(biāo)準(zhǔn)I/O操作都使用ByteBuffer拍霜，所以它在具有一般緩沖區(qū)的操作之外還提供了一些特有的操作，以方便網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)薪介。
NIO類(lèi)庫(kù)簡(jiǎn)介 通道Channel
Channel是一個(gè)通道祠饺，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通過(guò)Channel讀取和寫(xiě)入。
通道與流的不同之處在于通道是雙向的汁政，流只是在一個(gè)方向上移動(dòng)（一個(gè)流必須是InputStream或者OutputStream的子類(lèi)）道偷，而通道可以用于讀、寫(xiě)或者二者同時(shí)進(jìn)行烂完。
因?yàn)镃hannel是全雙工的试疙，所以它可以比流更好地映射底層操作系統(tǒng)的API。特別是在UNIX網(wǎng)絡(luò)編程模型中抠蚣，底層操作系統(tǒng)的通道都是全雙工的祝旷，同時(shí)支持讀寫(xiě)操作。
自頂向下看嘶窄，前三層主要是Channel接口怀跛，用于定義它的功能，后面是一些具體的功能類(lèi)（抽象類(lèi)）柄冲。從類(lèi)圖可以看出吻谋，實(shí)際上Channel可以分為兩大類(lèi)：用于網(wǎng)絡(luò)讀寫(xiě)的SelectableChannel和用于文件操作的FileChannel。
ServerSocketChannel和SocketChannel都是SelectableChannel的子類(lèi)
多路復(fù)用器Selector
多路復(fù)用器Selector是Java NIO編程的基礎(chǔ)
多路復(fù)用器提供選擇已經(jīng)就緒的任務(wù)的能力现横。
Selector會(huì)不斷地輪詢注冊(cè)在其上的Channel漓拾，如果某個(gè)Channel上面發(fā)生讀或者寫(xiě)事件阁最，這個(gè)Channnel就處于就緒狀態(tài)，會(huì)被Selector輪詢出來(lái)骇两，然后通過(guò)SelectionKey可以獲取就緒Channel的集合速种，進(jìn)行后續(xù)的I/O操作。
一個(gè)多路復(fù)用器Selector可以同時(shí)輪詢多個(gè)Channel低千，由于JDK使用了epoll()代替?zhèn)鹘y(tǒng)的select實(shí)現(xiàn)配阵，所以它并沒(méi)有最大連接句柄1024/2048的限制。這也就意味著只需要一個(gè)線程負(fù)責(zé)Selector的輪詢示血，就可以接入成千上萬(wàn)的客戶端棋傍，這確實(shí)是個(gè)非常巨大的進(jìn)步。
下面用代碼簡(jiǎn)單描述這個(gè)過(guò)程：
使用NIO技術(shù)編寫(xiě)TimeServer
使用NIO技術(shù)編寫(xiě)TimeClient原理講解
時(shí)序圖：
用代碼講解一下過(guò)程：
使用NIO技術(shù)編寫(xiě)TimeClient
注意
下面這種關(guān)閉socket的方法是錯(cuò)誤的
如果服務(wù)端沒(méi)有對(duì)這種情況進(jìn)行處理會(huì)出現(xiàn)一下的錯(cuò)誤：
服務(wù)端最好是在讀取數(shù)據(jù)的時(shí)候做一下處理：
優(yōu)勢(shì)
NIO編程的難度比同步阻塞BIO大很多难审。
請(qǐng)注意以上的代碼中并沒(méi)有考慮“半包讀”和“半包寫(xiě)”瘫拣，如果加上這些，代碼將會(huì)更加復(fù)雜剔宪。拂铡。
（1）客戶端發(fā)起的連接操作是異步的，可以通過(guò)在多路復(fù)用器注冊(cè)O(shè)P_CONNECT等待后續(xù)結(jié)果葱绒，不需要像之前的客戶端那樣被同步阻塞感帅。
（2）SocketChannel的讀寫(xiě)操作都是異步的，如果沒(méi)有可讀寫(xiě)的數(shù)據(jù)它不會(huì)同步等待地淀，直接返回失球，這樣I/O通信線程就可以處理其他的鏈路，不需要同步等待這個(gè)鏈路可用帮毁。
（3）線程模型的優(yōu)化：由于JDK的Selector在Linux等主流操作系統(tǒng)上通過(guò)epoll實(shí)現(xiàn)实苞，它沒(méi)有連接句柄數(shù)的限制（只受限于操作系統(tǒng)的最大句柄數(shù)或者對(duì)單個(gè)進(jìn)程的句柄限制），這意味著一個(gè)Selector線程可以同時(shí)處理成千上萬(wàn)個(gè)客戶端連接烈疚，而且性能不會(huì)隨著客戶端的增加而線性下降黔牵。因此，它非常適合做高性能爷肝、高負(fù)載的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器猾浦。
