一、Java NIO 基本介绍

  1. Java NIO 全称 Java non-blocking IO ，是指 JDK 提供的新 API。从 JDK1.4 开始，Java 提供了一系列改进的输入/输出的新特性，被统称为 NIO（即 NewIO），是同步非阻塞的。
  2. NIO 相关类都被放在 java.nio 包及子包下，并且对原 java.io 包中的很多类进行改写。
  3. NIO 有三大核心部分: Channel（通道）、Buffer（缓冲区）、Selector（选择器） 。
  4. NIO 是面向缓冲区，或者面向块编程的。数据读取到一个它稍后处理的缓冲区，需要时可在缓冲区中前后移动，这就增加了处理过程中的灵活性，使用它可以提供非阻塞式的高伸缩性网络。
  5. Java NIO 的非阻塞模式，使一个线程从某通道发送请求或者读取数据，但是它仅能得到目前可用的数据，如果目前没有数据可用时，就什么都不会获取，而不是保持线程阻塞，所以直至数据变的可以读取之前，该线程可以继续做其他的事情。非阻塞写也是如此，一个线程请求写入一些数据到某通道，但不需要等待它完全写入，这个线程同时可以去做别的事情。
  6. 通俗理解：NIO 是可以做到用一个线程来处理多个操作的。假设有 10000 个请求过来,根据实际情况，可以分配 50 或者 100 个线程来处理。不像之前的阻塞 IO 那样，非得分配 10000 个。

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二、 NIO 和 BIO 的比较

  1. BIO 以流的方式处理数据，而 NIO 以块的方式处理数据，块 I/O 的效率比流 I/O 高很多。
  2. BIO 是阻塞的，NIO 则是非阻塞的。
  3. BIO 基于字节流和字符流进行操作，而 NIO 基于 Channel（通道）和 Buffer（缓冲区）进行操作，数据总是从通道读取到缓冲区中，或者从缓冲区写入到通道中。Selector（选择器）用于监听多个通道的事件（比如：连接请求，数据到达等），因此使用单个线程就可以监听多个客户端通道。


三、 NIO 的流向说明


**理解:数据总是从通道读取到缓冲区中,或者从缓冲区写入到通道中。其实就是流向的问题,由下举例解释

  1. 如客户端服务端传输数据 站在服务端(程序)的角度看 ,数据是到程序里面来的所以是

    1. **InputStream  对应的是 read , 过程是: 客户端数据===>通道===>然后把通道数据读取到缓冲区中===>我们从缓冲区中拿到数据进行程序设计**

  2. 如服务端(程序)给客户端(目标人物)传输数据,站在服务器(程序)的角度看.数据是从服务器出去的所以是

OutputStream 对应的是 write,过程是: 服务端数据===>把数据放在缓冲区中===>缓冲区数据写入到通道中===>客户端拿到数据进行业务处理

四、Selector、Channel 和 Buffer 关系图（简单版）

NIO 简介（一） - 图2

NIO的三大核心 : Selector、Channel 和 Buffer
图介绍:

  1. 每个 Channel 都会对应一个 Buffer。
  2. Selector 对应一个线程，一个线程对应多个 Channel（连接）。
  3. 该图反应了有三个 Channel 注册到该 Selector //程序
  4. 程序切换到哪个 Channel 是由事件决定的，Event 就是一个重要的概念。
  5. Selector 会根据不同的事件，在各个通道上切换。
  6. Buffer 就是一个内存块，底层是有一个数组。
  7. 数据的读取写入是通过 Buffer，这个和 BIO，BIO 中要么是输入流，或者是输出流，不能双向，但是 NIO 的 Buffer 是可以读也可以写，需要 flip 方法切换 Channel 是双向的，可以返回底层操作系统的情况，比如 Linux，底层的操作系统通道就是双向的。

    五、 通俗讲述

    原本以前的BIO 一个连接也就是得开辟出来一个线程进行读取，并且BIO中要么是输入流,要么是输出流,不能双向进行，这样无限制的开新线程处理连接,就算连接中什么事都没有干(读写)，他这个线程还会在哪占用着资源。在高并发,高可用的应用场景中，这无疑是一种致命的操作，线程那么宝贵的资源,被无情浪费,就算用线程池进行管理线程也是亡羊补牢,没有什么大的实际解决。
    经过分析了BIO的问题我总结3点:
    1.线程、连接一对一
    2.阻塞io
    3.读取写入要么输入要么输出
    NIO就是针对这3点问题进行完善,使用3个核心组件一一攻破，首先不再是一个线程对应一个连接,而是一个线程对应一个selector，然后一个selector可以被多个channel(连接)注册，通过Event(事件)轮询进行切换程序去处理哪一个clannel(连接)，这样就把BIO的第一个第二个问题解决了。然后又引申出一个buffer概念，每一个clannel(连接)对应他们自己的buffer，把流处理接换成面向buffer或者说面向块处理，然后这样不仅解决了缓冲作用给性能又带来了优化，而且buffer还是双向的,通过buffer的flip方法反转一下buffer，就可以轻松解决读写的问题，不再像BIO那样读就是读、写就是写。