我们知道，系统运行的性能瓶颈通常在I/O读写，包括对端口和文件的操作上，过去，在打开一个I/O通道后，read()将一直等待在端口一边读取字节内容，如果没有内容进来，read()也是傻傻的等，这会影响我们程序继续做其他事情，那么改进做法就是开设线程，让线程去等待，但是这样做也是相当耗费资源的。

一、BIO带来的挑战

    BIO即阻塞I/O，不管是磁盘I/O还是网络I/O，数据在写入OutputStream或者从InputStream读取时都有可能会阻塞，一旦阻塞，线程将会失去CPU的使用权，这在当前的大规模访问量和有性能要求的情况下是不能被接收的。虽然当前的网络I/O有一些解决办法，如一个客户端一个处理线程，出现阻塞时只是一个线程阻塞而不会影响其他线程工作，还有为了减少系统线程的开销，采用线程池的办法来减少线程创建和回收的成本，但是有一些使用场景下仍然是无法解决的。如当前的一些需要大量HTTP长连接的情况。即使线程的数量不是问题，仍然有一些问题是无法避免的，比如我们想给某些客户端更高的服务优先级，很难通过设计线程的优先级来完成。

 

二、NIO的工作方式

  下图为NIO的相关类图：

I/O读写的另一种方式-NIO_java

其中有两个关键类：Channel和Selector，它们是NIO中的核心概念。

Channel：通道

Channel是一个对象，可以通过它读取和写入数据。拿 NIO 与原来的 I/O 做个比较，通道就像是流，而且他们面向缓冲区的。
正如前面提到的，所有数据都通过 Buffer 对象来处理。您永远不会将字节直接写入通道中，相反，您是将数据写入包含一个或者多个字节的缓冲区。同样，您不会直接从通道中读取字节，而是将数据从通道读入缓冲区，再从缓冲区获取这个字节。
通道与流的不同之处在于通道是双向的。而流只是在一个方向上移动(一个流必须是 InputStream 或者 OutputStream 的子类)， 而 通道 可以用于读、写或者同时用于读写。
因为它们是双向的，所以通道可以比流更好地反映底层操作系统的真实情况。特别是在 UNIX 模型中，底层操作系统通道是双向的。

Selector：这个类似一个观察者，只要我们把需要探知的socketchannel告诉Selector,我们接着做别的事情，当有事件发生时，他会通知我们，传回一组SelectionKey,我们读取这些Key,就会获得我们刚刚注册过的socketchannel,然后，我们从这个Channel中读取数据，放心，包准能够读到，接着我们可以处理这些数据。

Selector内部原理实际是在做一个对所注册的channel的轮询访问，不断的轮询(目前就这一个算法)，一旦轮询到一个channel有所注册的事情发生，比如数据来了，他就会站起来报告，交出一把钥匙，让我们通过这把钥匙来读取这个channel的内容。

 

三、基于NIO的Socket请求的处理过程

 

I/O读写的另一种方式-NIO_java_02

 

四、代码示例

 

public void selector() throws IOException {
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
Selector selector = Selector.open();
ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open();
ssc.configureBlocking(false);//设置为非阻塞方式
ssc.socket().bind(new InetSocketAddress(8080));
ssc.register(selector,SelectionKey.OP_ACCEPT);//注册监听事件
while (true){
Set selectedKeys = selector.selectedKeys();//取得所有KEY集合
Iterator it = selectedKeys.iterator();
while(it.hasNext()){
SelectionKey key = (SelectionKey) it.next();
if((key.readyOps() & SelectionKey.OP_ACCEPT) == SelectionKey.OP_ACCEPT){
ServerSocketChannel ssChannel = (ServerSocketChannel)key.channel();
SocketChannel sc = ssChannel.accept();//接收到服务端的请求
sc.configureBlocking(false);
sc.register(selector,SelectionKey.OP_READ);
it.remove();
}else if((key.readyOps() & SelectionKey.OP_READ)==SelectionKey.OP_READ){
SocketChannel sc = (SocketChannel)key.channel();
while(true){
buffer.clear();
int n = sc.read(buffer);//读取数据
if(n<=0){
break;
}
buffer.flip();
}
it.remove();
}
}
}
}