Java NIO介绍

一、NIO简介
Java NIO是Java1.4之后推出来的一套IO接口，这里所说的新是相对于原有标准的Java IO和Java Networking接口。NIO提供了一种完全不同的操作方式。
NIO中的N可以理解为Non-blocking，不单纯是new。
它是面向缓冲的，基于通道的I/O操作方法。随着JDK7的推出，NIO系统得到了扩展，为文件系统功能和文件处理提供了增强的支持。由于NIO文件类支持的这些新的功能，NIO被广泛应用于文件处理。

二、NIO的特性/NIO与IO区别

1.Channels and Buffers(通道和缓冲区)
IO是面向流的，NIO是面向缓冲区的
（1）标准的IO编程接口是面向字节流和字符流的。而NIO是面向通道和缓冲区的，数据总是从通道中读到buffer缓冲区内，或者从buffer缓冲区写入到通道中；（ NIO中的所有I/O操作都是通过一个通道开始的。）
（2）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；
（3）Java NIO是面向缓存的I/O方法。 将数据读入缓冲器，使用通道进一步处理数据。 在NIO中，使用通道和缓冲区来处理I/O操作。

2.Non-blocking IO（非阻塞IO）
IO流是阻塞的，NIO流是不阻塞的。
（1）Java NIO使我们可以进行非阻塞IO操作。比如说，单线程中从通道读取数据到buffer，同时可以继续做别的事情，当数据读取到buffer中后，线程再继续处理数据。写数据也是一样的。另外，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。
（2）Java 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。

3.Selectors(选择器)
NIO有选择器，而IO没有。
（1）选择器用于使用单个线程处理多个通道。因此，它需要较少的线程来处理这些通道。
（2）线程之间的切换对于操作系统来说是昂贵的。 因此，为了提高系统效率选择器是有用的。

三、读数据和写数据方式
通常来说NIO中的所有的IO都是从Channel（通道）开始的。
（1）从通道进行数据读取：创建一个缓冲区，然后发起请求从通道读取数据。
（2）从通道进行数据写入：创建一个缓冲区，填充数据，并要求往通道写入数据。

四、NIO核心组件简单介绍
NIO包含三个核心的组件：Channels、Buffers、Selectors
（1）通道
在Java NIO中，主要使用的通道如下（涵盖了UDP和TCP网络IO、以及文件IO）
1)DatagramChannel 2) SocketChannel 3) FileChannel 4）ServerSocketChannel
(2) 缓冲区
在Java NIO中使用的核心缓冲区如下（涵盖了IO发送的基本数据类型）
1）ByteBuffer 2) CharBuffer 3) ShortBuffer 4) IntBuffer 5) FloatBuffer 6) DoubleBuffer 7) LongBuffer
（3）选择器
Java NIO提供了“选择器”的概念。这是一个可以用于监视多个通道的对象，如数据到达，连接打开等。因此。单线程可以监视多个通道中的数据。
如果应用程序有多个通道（连接）打开，但每个连接的流量都很低，则可以考虑使用它。例如：在聊天服务器中。
要使用Selector的话，我们必须把Channel注册到Selector上，然后就可以调用Selector的select（）方法。这个方法会进入阻塞，直到有一个channel的状态符合条件。当条件返回后，线程可以处理这些事件。