Java技术分享：NIO实战教程！

最新推荐文章于 2025-09-24 00:00:00 发布

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#java #socket #多线程 #nio

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Java NIO（New IO）自1.4版本引入，提供了一种不同于传统IO的IO操作方式。NIO基于事件驱动和非阻塞模式，允许线程在一个通道上注册多个事件，如接受连接、读取和写入。NIO的核心组件包括Channel、Buffer和Selector。服务端仅需一个线程处理所有IO事件，提高了效率。关键事件包括OP_ACCEPT、OP_CONNECT、OP_READ和OP_WRITE。NIO使用双向Channel与Buffer交互，相比流的单向传输，提供了更大的灵活性。

Java NIO(New IO)是一个可以替代标准Java IO API的IO API(从Java 1.4开始)，Java NIO提供了与标准IO不同的IO工作方式。NIO可以理解为非阻塞IO,传统的IO的read和write只能阻塞执行，线程在读写IO期间不能干其他事情，比如调用socket.read()时，如果服务器一直没有数据传输过来，线程就一直阻塞，而NIO中可以配置socket为非阻塞模式。

Java NIO是在jdk1.4开始使用的，它既可以说成“新I/O”，也可以说成非阻塞式I/O。

下面是java NIO的工作原理：

1.由一个专门的线程来处理所有的IO事件，并负责分发。

2.事件驱动机制：事件到的时候触发，而不是同步的去监视事件。

3.线程通讯：线程之间通过wait,notify等方式通讯。保证每次上下文切换都是有意义的。减少无谓的进程切换。

阅读过一些资料之后，下面贴出我理解的java NIO的工作原理图：
在这里插入图片描述

(注：每个线程的处理流程大概都是读取数据、解码、计算处理、编码、发送响应。)

Java NIO的服务端只需启动一个专门的线程来处理所有的IO事件，这种通信模型是怎么实现的呢?我们一起来探究它的奥秘吧。java NIO采用了双向通道(channel)进行数据传输，而不是单向的流(stream)，在通道上可以注册我们感兴趣的事件。一共有以下四种事件：

事件名对应值：

服务端接收客户端连接事件 SelectionKey.OP_ACCEPT(16)

客户端连接服务端事件 SelectionKey.OP_CONNECT(8)

读事件 SelectionKey.OP_READ(1)

写事件 SelectionKey.OP_WRITE(4)

在NIO中有三大核心组件:Channel,Buffer,Selector，传统的IO面向流的，每次可以从流中读取一个或多个字节，只能向后读取,不能向前移动，NIO是面向缓冲区的，把数据读到一个缓冲区中，可以在缓冲区中向前/向后移动,增加了程序的灵活性。在NIO中，所有的数组都需要通过Channel传输，通道可以直接将一块数据映射到内存中。Channel是双向的，不仅可以读取数据,还能保存数据，程序不能直接读写Channel通道，Channel只与Buffer缓冲区交互。
　　
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