NIO編程一直是Java知識體系中的一個重點。前幾年的時間面試的門檻是了解NIO,現在就不一樣了,最起碼也要精通NIO,因此學習javaNIO編程是非常有必要的。這篇文章就開始對NIO進行一個認識。本文參考了慕課網，特在此說明。

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一、認識NIO

1、什么是BIO?

想要學習NIO，那我們就必須先要認識一下BIO，在JDK1,4之前，我們使用網絡連接的時候一直都是使用的BIO，也就是阻塞式，網絡模型是下面這個樣子的。

上面這個網絡模型是這樣的。

(1)server創建初始化一些預備工作之后，就開始等待客戶端client的鏈接

(2)client開始鏈接server。

(3)server一旦請求到client的請求之后就會開啟一個線程去處理。

就好比是只有一家餐飲店，每進來一個顧客，我們就需要去創建一個線程去處理。這就是BIO。他的缺點可想而知。如果客戶端很多的話，server就必須要開啟很多個Thread去處理，這樣也太麻煩了。畢竟像淘寶微信這樣的平臺好幾億人再用，而且請求量這么大，總不能開啟幾億個線程去處理吧。這時候在jdk1.4就出現了NIO。

2、出現了NIO

既然BIO有這么多的缺點，java官方肯定也明白，于是在jdk1.4的時候及時的加入了NIO。

這個跟上一個的區別我們來捋一下：

(1)一個客戶端進來之后首先加入到Set中

(2)server時刻輪詢著這個set，一旦發現有客戶端連接進來就開始handler

(3)多個client連接進來的時候，都保存在這個set中，這樣我們就可以輪詢處理多個client了。

這就NIO，他的優點從上面的圖也可以看出來。我們可能只需要創建一個Thread就可以處理所有的client了。當然每一個client要做的事情不一樣，有的是連接請求，有的是讀寫請求，這時候server就可以根據不同的請求使用不同的handler了。再給出一張圖看一下：

當然，這只是列舉出了NIO的特點，還有大致網絡模型，想要去真正的了解他，還是代碼來的直接。

二、代碼實現

1、基本概念

在正式開始代碼的編寫之前，我們還要先認識一下涉及到的幾個類。

(1)channel

它相當于是一個通道，這個通道是流通數據的，我們既可以從通道中讀取數據，又可以寫數據到通道。常見的channel有四個：FileChannel、DatagramChannel、SocketChannel、ServerSocketChannel。

FileChannel 從文件中讀寫數據。

DatagramChannel 能通過UDP讀寫網絡中的數據。

SocketChannel 能通過TCP讀寫網絡中的數據。

ServerSocketChannel可以監聽新進來的TCP連接，像Web服務器那樣。對每一個新進來的連接都會創建一個SocketChannel。

(2)Buffer

Buffer用于和通道進行交互。數據是從通道讀入緩沖區，從緩沖區寫入到通道中的。

使用Buffer讀寫數據一般遵循以下四個步驟：

• 寫入數據到Buffer
• 調用flip()方法
• 從Buffer中讀取數據
• 調用clear()方法或者compact()方法

(3)Selector

Selector(選擇器)能夠檢測一到多個NIO通道，并能夠知曉通道是否為諸如讀寫事件做好準備的組件。這樣，一個單獨的線程可以管理多個channel，從而管理多個網絡連接。

2、實現步驟

我們在這里實現一個類似于聊天室的案例，上面已經把NIO涉及到的一些核心類說了一下，下面說一下實現的步驟。這個步驟是要結合上面的圖來理解會比較容易一些：

第一步：創建Selector

第二步：創建ServerSocketChannel，綁定監聽端口

第三步：將Channel設置為非阻塞模式

第四步：將Channel注冊到Selector上，監聽連接事件

第五步：循環調用Selector的select方法，檢測就緒情況

第六步：調用selectedKeys方法獲取就緒channel集合

第七步：判斷就緒事件種類，調用業務處理方法

第八步：根據業務需要決定是否再次注冊監聽事件，重復執行第三步操作

有了這個步驟我們再去代碼實現。

3、代碼實現

(1)server端代碼開發

首先我們看一下服務器端

上面把server中基本的是步驟實現了。現在開始真正的去處理一下。

第一種情況：鏈接事件處理

第二種情況：讀寫時間處理

到了第五步broadCast方法其實我們可以對此進行一個變化，在這里我們實現的是廣播到其他所有client。但是如果是一對一聊天的話我們就可以單播到指定client。

這就是整個服務器端的開發，當然還要客戶端的開發，我們同樣來看看。

(2)client端代碼開發

客戶端代碼說實話就比較輕松一點了。

我們就再來看看，客戶端如何處理服務器端返回的數據。

readHandler方法是如何讀取呢?

到這一步，整個客戶端的代碼就算是完成了，如果你仔細的捋一遍，其實整個流程還是很清晰的。

三、總結

雖然NIO這么好其實還是有很多缺點的，在上面的代碼量其實你就可以發現了，大量的代碼使得我們在構建復雜系統的時候超級麻煩，有時候正是這些技術的不完備，才造成了我們程序員工作量大，壓力大，但是科技的進步畢竟是要一點一點發展的嘛。另外說一句這個NIO還有一個大坑，就是Selector空輪詢的時候，導師CPU100%。不過這種情況我還沒試過。

想要精通NIO的話，這篇文章真的遠遠不夠，頂多算是入門把。想要真正認識我覺得首先要深入源碼，然后就是實際場景中的使用，不過目前來看的話netty和mina框架要比java的NIO好的多，不單單是性能，更重要的是我們的開發效率。算是在一定程度上避免了我們程序員“錢多話少死得快”的現象了吧。