Netty学习笔记_4(NIO的基本介绍和与BIO的比较)

1. Java NIO（non-blocking IO）：从jdk1.4开始，Java提供的一系列改进输入输出的新特性；同步非阻塞。NIO相关的类都被放在java.nio包及其子包下【java.io包内容改写】
2. Java NIO三大核心组件：Channel(管道)、Buffer(缓冲区)、Selector(选择器)》》提供了面向缓冲区（面向块）的编程

3. Java NIO的非阻塞模式：一个线程可以从某通道发送请求/读取数据——》得到目前可用的数据（无数据可用则什么都不获取）——》不会保持线程阻塞，线程可以做其他事情。【一个线程可以处理多个操作】

4.  

   HTTP2.0使用了多路复用的技术（同一个连接并发处理多个请求）——》》并发处理的数量比HTTP1.1大好几个数量级。

【将数据读取到缓冲区中，并可以根据需要移动其前后位置》》增加了处理过程中的灵活性》》提供非阻塞的高伸缩性网络】

[注]：客户端将请求和数据发送到Buffer中暂存，Buffer直接与通道（Channel）进行交互，服务器线程通过选择器（Selector）轮询客户端请求并处理，选择器将通道请求上传之后并不需要阻塞等待服务器的处理结果，而是在此期间继续询问其他客户端有无请求。

Buffer的基本使用

import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.IntBuffer;

public class BasicBuffer {
    public static void main(String[] args) {
        //举例说明Buffer的使用
        //创建一个Buffer,大小为5，即可以存放5个int数据
        IntBuffer intBuffer = IntBuffer.allocate(5);
        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(5);

        //向Buffer中存放数据
        for (int i=0; i Writes the given int into this buffer at the current
             *  position, and then increments the position. 

             * */
            intBuffer.put(i*2);
        }

        //从buffer中读取数据，先进行读写状态切换
        intBuffer.flip();
        /**
         * public final Buffer flip() {
         *         limit = position;   读数据不能超过position
         *         position = 0;    position移动到开始位置
         *         mark = -1;
         *         return this;
         *     }
         */
        /**
         * Flips this buffer.  The limit is set to the current position and then
         * the position is set to zero.  If the mark is defined then it is
         * discarded.
         *
         *
         * 
 This method is often used in conjunction with the method when transferring data from
         * one place to another.  
         */

        while (intBuffer.hasRemaining()){
            System.out.println(intBuffer.get()); //intBuffer.get()方法维护了一个索引，每读取一个数据，索引后移一次
        }
    }
}

BIO和NIO的比较：

1. BIO以流的方式处理数据，NIO以块的方式处理数据，块IO的效率比流IO高很多
2. BIO是阻塞的，块IO是非阻塞的
3. BIO基于字节流或字符流进行操作，NIO则基于Channel(通道)和Buffer(缓冲区)进行操作，数据总是从通道读入缓冲区或从缓冲区写入通道
4. Selector(选择器)用于监听多个通道事件（连接请求，数据到达等）。故使用单个线程可以监听多个客户端通道。

 Selector、Channnel和Buffer的关系

1. 每一个Channel对应一个Buffer；每个Selector对应一个线程；一个线程可对应多个Channel【注】可理解为一个线程对应多个连接。
2. 多个Channel可以注册到一个Selector程序；程序切换到哪个Channel是由事件(Event)决定的，Selector会根据不同的事件，在各个通道上切换。
3. Buffer是一个内存块，其底层是由一个数组实现的；数据的读写是通过Buffer
4. Channel是双向的，可以返回底层OS的情况，例如Linux底层的OS通道就是双向的。

   【注】BIO中的数据读写要么是输入流，要么是输出流，不能双向；NIO的Buffer既可以读也可以写，但需要使用flip()方法切换状态。