java的IO与NIO

Java NIO和IO之间第一个最大的区别是，IO是面向流的，NIO是面向缓冲区的。 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。此外，它不能前后移动流中的数据。如果需要前后移动从流中读取的数据，需要先将它缓存到一个缓冲区。 Java NIO的缓冲导向方法略有不同。数据读取到一个它稍后处理的缓冲区，需要时可在缓冲区中前后移动。这就增加了处理过程中的灵活性。但是，还需要检查是否该缓冲区中包含所有您需要处理的数据。而且，需确保当更多的数据读入缓冲区时，不要覆盖缓冲区里尚未处理的数据。

socket通信其实就是阻塞式IO

public void startServer() {
    ServerSocket echoServer = null;
    int i = 0;
    System.out.println("服务器在端口[" + this.port + "]等待客户请求......");
    try {
        echoServer = new ServerSocket(this.port);
        while (true) {
            Socket clientRequest = echoServer.accept();
            handleRequest(clientRequest, i++);
        }
    } catch (IOException e) {
        System.out.println(e);
    }
}

Buffer

一个 Buffer 本质上是内存中的一块， 可以将数据写入这块内存， 从这块内存获取数据

java.nio 定义了以下几个 Buffer 的实现

Java NIO Buffer三大核心概念：position、limit、capacity
最好理解的当然是 capacity，它代表这个缓冲区的容量，一旦设定就不可以更改。比如 capacity 为 1024 的 IntBuffer，代表其一次可以存放 1024 个 int 类型的值。
一旦 Buffer 的容量达到 capacity，需要清空 Buffer，才能重新写入值。

• 从写操作模式到读操作模式切换的时候（flip），position 都会归零，这样就可以从头开始读写了。
• 写操作模式下，limit 代表的是最大能写入的数据，这个时候 limit 等于 capacity。
• 写结束后，切换到读模式，此时的 limit 等于 Buffer 中实际的数据大小，因为 Buffer 不一定被写满了。

数据发送流程

channel

所有的 NIO 操作始于通道，通道是数据来源或数据写入的目的地，主要地， java.nio 包中主要实现的以下几个 Channel：

• FileChannel：文件通道，用于文件的读和写
• DatagramChannel：用于 UDP 连接的接收和发送
• SocketChannel：把它理解为 TCP 连接通道，简单理解就是 TCP 客户端
• ServerSocketChannel：TCP 对应的服务端，用于监听某个端口进来的请求

Selector

Selector是Java NIO中的一个组件，用于检查一个或多个NIO Channel的状态是否处于可读、可写。如此可以实现单线程管理多个channels,也就是可以管理多个网络链接

java.nio.channels.Selector
支持IO多路复用的抽象实体
注册Seletable Channel
SelectionKey —— 表示Selector和被注册的channel之间关系,一份凭证
SelectionKey 保存channel感兴趣的事件
Selector.select 更新所有就绪的SelectionKey的状态,并返回就绪的channel个数
迭代Selected Key集合并处理就绪channel

创建selector（create a selector）

Selector selector = Selector.open();

注册channel到seletor上

channel.configureBlocking(false);
SelectionKey key = channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);

register的第二个参数，这个参数是一个“关注集合”，代表关注的channel状态，
有四种基础类型可供监听, 用SelectionKey中的常量表示如下：

SelectionKey.OP_CONNECT
SelectionKey.OP_ACCEPT
SelectionKey.OP_READ
SelectionKey.OP_WRITE

从Selector中选择channel(Selecting Channels via a Selector)

一旦向Selector注册了一个或多个channel后，就可以调用select来获取channel
select方法会返回所有处于就绪状态的channel
select方法具体如下：

int select()
int select(long timeout)
int selectNow()

select()方法的返回值是一个int，代表有多少channel处于就绪了。也就是自上一次select后有多少channel进入就绪。

selectedKeys()
在调用select并返回了有channel就绪之后，可以通过选中的key集合来获取channel，这个操作通过调用selectedKeys()方法：

Set<SelectionKey> selectedKeys = selector.selectedKeys();

Set<SelectionKey> selectedKeys = selector.selectedKeys();

Iterator<SelectionKey> keyIterator = selectedKeys.iterator();

while(keyIterator.hasNext()) {

SelectionKey key = keyIterator.next();

if(key.isAcceptable()) {
        // a connection was accepted by a ServerSocketChannel.

} else if (key.isConnectable()) {
        // a connection was established with a remote server.

} else if (key.isReadable()) {
        // a channel is ready for reading

} else if (key.isWritable()) {
        // a channel is ready for writing
    }

keyIterator.remove();
}