网络编程NIO

一、NIO简介

     NIO即Non-block I/O，非阻塞I/O，与Socket类和ServerSocket类相对应，NIO也提供了SocketChannel和ServerSocketChannel两种不同的套接字通道实现。

         深入理解NIO之前呢，首先我们要了解与NIO有关的基本概念。如Buffer(缓冲区)、Channel(管道、通道)、Selector(选择器、多路复用器)

1、缓冲区Buffer

       Buffer是一个对象，它包含一些要写入或者要读出的数据。在NIO类库中加入Buffer对象，体现了新库与原I/O的一个重要区别。在面向流的IO中，可以将数据直接写入或读取到Stream对象中。在NIO库中，所有数据都是用缓冲区处理的。在读取数据时，它是直接读到缓冲区中的；在写入数据时，写入到缓冲区中。任何时候访问NIO中的数据，都是通过缓冲区进行操作的。

       缓冲区实质是一个数组，通常它是一个字节数组（ByteBuffer），这个数组为缓冲区提供了数据的访问读写等操作。实际上每一种java基本类型都对应一种缓冲区（除了Boolean类型）

2、通道Channel

       Channel就像自来水管道一样，网络数据通过Channel读取和写入，通过与流的不同之处在于通道是双向的，而流只是一个方向上移动（一个流必须是inputStream或者OutputStream的子类），而通道可以用于读、写或者两者同时进行。

        最关键的是可以与多路复用器集合起来，有多种的状态位，方便多路复用器去识别，事实上通道分为两大类，一类是网络读写的（SelecttableChannel），一类是用于文件操作的（FileChannel）。我们常使用的SocketChannel和ServerSocketChannel都是selectableChannel的子类。

  3、多路复用选择器 Selector

       它是NIO编程的基础，非常重要，多路复用器提供选择已经就绪的任务的能力。简单说，就是Selector会不断地轮询注册在其上的通道（Channel） 假如某个通道发生了读写操作，这个通道就处于就绪状态，会被Selector轮询出来，然后通过SelectionKey可以取得就绪的Channel集合，从而进行后续的IO操作。

        一个Selector可以负责成千上万Channel通道，没有上线，这也是JDK使用了epoll代替了传统的select实现，获得连接句柄没有限制。这就意味着  我们只需要一个线程负责Selector的轮询，就可以接入成千上万个客户端。