Java NIO系列2：NIO概述

基于NIO的IO与之前的BIO有所不同，NIO的核心部分主要由三个类组成：Channel、Selector和Buffer。

三者的之间的关系可以这样理解：现在假设有两个进程需要通信，进行A首先将数据传到进程A所在的缓冲区（位于操作系统用户空间的缓冲区），然后缓冲区将数据释放到通道中，数据流经通道，之后将通道的数据排出到进程B所在的缓冲区，进程B的程序代码就可以对进程B所在的缓冲区的数据进行一系列的操作了。这个过程并没有出现Selector（选择器），那么选择器是干嘛的呢？说得简单点，选择器的作用是一个观察者，可以让线程监听各个注册通道中的事件，使得线程可以对注册事件进行操作（比如连接的建立、断开等）。

Channel可以理解为通道，是执行I/O操作的入口，数据可以流向通道，也可以从通道流出。

Channel接口的实现在Java中主要有以下几个：

FileChannel

DatagramChannel

SocketChannel

ServerSocketChannel

Buffer则是缓冲区，缓冲区是装了固定数量的容器，缓冲区的作用像一个存储器，缓冲区可以被写满或者被释放。如果把通道比作是I/O的入口，那么缓冲区则是I/O的来源，通道的数据需要从缓冲区得到，通道的数据排出的地方也是缓冲区。如果理解TCP/IP的传输协议，这点应该不难理解。

Buffer接口的主要实现有：

ByteBuffer（字节缓冲区）

CharBuffer

DoubleBuffer

FloatBuffer

IntBuffer

LongBuffer

ShortBuffer

Selector是选择器，选择器通常与通道关联，一个线程可以使用选择器处理多个通道（可以理解为Web服务器的多个连接），使用选择器可以方便线程处理多个连接的触发事件，比如开启了连接、发送了数据以及断开连接等事件。而需要使用Selector仅仅需要将通道（连接）注册到Selector上就可以。

所以Selector与Channel的关系是这样的：



从图中可以看到，服务端的线程通过使用Selector可以注册多个连接Connection对象，这样每个Connection主要监听的事件发生，那么就可以及时通知服务端的Thread对象，从而进行下一步的处理。区别于传统的IO模型——每次有新的连接都需要阻塞等待，直到处理结束后再处理下一个Connection。可以看到，这种处理模型在高并发的场景会马上崩掉。