什么是NIO

1.什么是NIO

NIO 是 JDK 1.4 开始有的，其⽬的是为了提⾼速度，NIO由称为非阻塞IO。NIO 与原来的 IO 有同样的作用和目的，但是使用方式完全不同，NIO 支持面向缓冲区的、基于通道的 IO 操作。

2.与传统IO的区别

传统 IO 是⼀次⼀个字节地处理数据， NIO 是以块（缓冲区）的形式处理数据。最主要的是， NIO 可以实现 ⾮阻塞，⽽传统IO 只能是阻塞的。

3.特点

Java NIO 系统的核心在于： 通道（Channel），缓冲区（Buffer），选择器（selector）。通道表示打开到 IO 设备（例如：文件、套接字）的连接。若需要使用 NIO 系统，需要获取用于连接 IO 设备的通道以及用于容纳数据的缓冲区。然后操作缓冲区，对数据进行处理。简而言之， Channel 负责传输，Buffer 负责存储，selector负责监听就绪事件。NIO技术的实现，是基于底层的IO多路复用技术实现的。

4.Demo

        该Demo使用NIO，由客户端向服务端发送一张图片zhuhaolin.png，服务端接收到了图片以后保存在本地。

NoBlockServer服务端

public class NoBlockServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1.获取通道
        ServerSocketChannel server = ServerSocketChannel.open();
        // 2.切换成⾮阻塞模式
        server.configureBlocking(false);
        // 3. 绑定连接
        server.bind(new InetSocketAddress(6666));
        // 4. 获取选择器
        Selector selector = Selector.open();
        // 4.1将通道注册到选择器上，指定接收“监听通道”事件
        server.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
        // 5. 轮训地获取选择器上已“就绪”的事件--->只要select()>0，说明已就绪
        while (selector.select() > 0) {
            // 6. 获取当前选择器所有注册的“选择键”(已就绪的监听事件)
            Iterator iterator = selector.selectedKeys().iterator();
            // 7. 获取已“就绪”的事件，(不同的事件做不同的事)
            while (iterator.hasNext()) {
                SelectionKey selectionKey = iterator.next();
                // 接收事件就绪
                if (selectionKey.isAcceptable()) {
                    // 8. 获取客户端的链接
                    SocketChannel client = server.accept();
                    // 8.1 切换成⾮阻塞状态
                    client.configureBlocking(false);
                    // 8.2 注册到选择器上-->拿到客户端的连接为了读取通道的数据(监听读就绪事件)
                    client.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
                } else if (selectionKey.isReadable()) { // 读事件就绪
                    // 9. 获取当前选择器读就绪状态的通道
                    SocketChannel client = (SocketChannel) selectionKey.channel();
                    // 9.1读取数据
                    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
                    // 9.2得到⽂件通道，将客户端传递过来的图⽚写到本地项⽬下(写模式、没有则创建)
                    FileChannel outChannel = FileChannel.open(Paths.get("zhuhaolin.png"),
                            StandardOpenOption.WRITE, StandardOpenOption.CREATE);
                    while (client.read(buffer) > 0) {
                        // 在读之前都要切换成读模式
                        buffer.flip();
                        outChannel.write(buffer);
                        // 读完切换成写模式，能让管道继续读取⽂件的数据
                        buffer.clear();
                    }
                }
                // 10. 取消选择键(已经处理过的事件，就应该取消掉了)
                iterator.remove();
            }
        }
    }
}

NoBlockClient客户端

public class NoBlockClient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 1. 获取通道
        SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open(new
                InetSocketAddress("127.0.0.1", 6666));
        // 1.1切换成⾮阻塞模式
        socketChannel.configureBlocking(false);
        // 1.2获取选择器
        Selector selector = Selector.open();
        // 1.3将通道注册到选择器中，获取服务端返回的数据
        socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
        // 2. 发送⼀张图⽚给服务端吧
        FileChannel fileChannel =
                FileChannel.open(Paths.get("C:\\interview\\zhuhaolin.jpg"),
                        StandardOpenOption.READ);
        // 3.要使⽤NIO，有了Channel，就必然要有Buffer，Buffer是与数据打交道的呢
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
        // 4.读取本地⽂件(图⽚)，发送到服务器
        while (fileChannel.read(buffer) != -1) {
            // 在读之前都要切换成读模式
            buffer.flip();
            socketChannel.write(buffer);
            // 读完切换成写模式，能让管道继续读取⽂件的数据
            buffer.clear();
        }
        // 5. 轮训地获取选择器上已“就绪”的事件--->只要select()>0，说明已就绪
        while (selector.select() > 0) {
            // 6. 获取当前选择器所有注册的“选择键”(已就绪的监听事件)
            Iterator iterator = selector.selectedKeys().iterator();
            // 7. 获取已“就绪”的事件，(不同的事件做不同的事)
            while (iterator.hasNext()) {
                SelectionKey selectionKey = iterator.next();
                // 8. 读事件就绪
                if (selectionKey.isReadable()) {
                    // 8.1得到对应的通道
                    SocketChannel channel = (SocketChannel) selectionKey.channel();
                    ByteBuffer responseBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
                    // 9. 知道服务端要返回响应的数据给客户端，客户端在这⾥接收
                    int readBytes = channel.read(responseBuffer);
                    if (readBytes > 0) {
                        // 切换读模式
                        responseBuffer.flip();
                        System.out.println(new String(responseBuffer.array(), 0,
                                readBytes));
                    }
                }
                // 10. 取消选择键(已经处理过的事件，就应该取消掉了)
                iterator.remove();
            }
        }
    }
}

运行结果：