NIO的三大核心

一、
1.NIO主要有三大核心部分：Channel(通道)，Buffer(缓冲区), Selector。传统IO 基于字节流和字 符流进行操作，而NIO基于 Channel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(选择区)用于监听多个通道的事件（比如：连接打开， 数据到达）。因此，单个线程可以监听多个数据通道。

NIO和传统IO 之间第一个最大的区别是，IO是面向流的，NIO是面向缓冲区的。
2.NIO的缓冲区
Java IO面向流意味着每次从流中读一个或多个字节，直至读取所有字节，它们没有被缓存在任何 地方。此外，它不能前后移动流中的数据。如果需要前后移动从流中读取的数据，需要先将它缓 存到一个缓冲区。NIO的缓冲导向方法不同。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。但是，还需要检查是否该缓冲区中包含所 有您需要处理的数据。而且，需确保当更多的数据读入缓冲区时，不要覆盖缓冲区里尚未处理的 数据
3.NIO的非阻塞
IO的各种流是阻塞的。这意味着，当一个线程调用read() 或 write()时，该线程被阻塞，直到有 一些数据被读取，或数据完全写入。该线程在此期间不能再干任何事情了。 NIO的非阻塞模式， 使一个线程从某通道发送请求读取数据，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。 线程通常将非阻塞IO的空闲时间用于在其它通道上 执行IO操作，所以一个单独的线程现在可以管理多个输入和输出通道（channel）

4.Channel
首先说一下Channel，国内大多翻译成“通道”。Channel和IO 中的Stream(流)是差不多一个 等级的。只不过Stream是单向的，譬如：InputStream, OutputStream，而Channel是双向 的，既可以用来进行读操作，又可以用来进行写操作。 NIO中的Channel的主要实现有：

1. FileChannel
2. DatagramChannel
3. SocketChannel
4. ServerSocketChannel
   这里看名字就可以猜出个所以然来：分别可以对应文件IO、UDP和TCP（Server和Client）。 下面演示的案例基本上就是围绕这4个类型的Channel进行陈述的

5.Buffer
Buffer，故名思意，缓冲区，实际上是一个容器，是一个连续数组。Channel提供从文件、 网络读取数据的渠道，但是读取或写入的数据都必须经由Buffer。

上面的图描述了从一个客户端向服务端发送数据，然后服务端接收数据的过程。客户端发送 数据时，必须先将数据存入Buffer中，然后将Buffer中的内容写入通道。服务端这边接收数据必 须通过Channel将数据读入到Buffer中，然后再从Buffer中取出数据来处理。
在NIO中，Buffer是一个顶层父类，它是一个抽象类，常用的Buffer的子类有： ByteBuffer、IntBuffer、 CharBuffer、 LongBuffer、 DoubleBuffer、FloatBuffer、 ShortBuffer
6.Selector
Selector类是NIO的核心类，Selector能够检测多个注册的通道上是否有事件发生，如果有事 件发生，便获取事件然后针对每个事件进行相应的响应处理。这样一来，只是用一个单线程就可 以管理多个通道，也就是管理多个连接。这样使得只有在连接真正有读写事件发生时，才会调用 函数来进行读写，就大大地减少了系统开销，并且不必为每个连接都创建一个线程，不用去维护 多个线程，并且避免了多线程之间的上下文切换导致的开销。