NIO简介
NIO 中的 N 可以理解为 Non-blocking，不单纯是 New，是解决高并发、I/O高性能的有效方式。
Java NIO是Java1.4之后推出来的一套IO接口，NIO提供了一种完全不同的操作方式， NIO支持面向缓冲区的、基于通道的IO操作。
新增了许多用于处理输入输出的类，这些类都被放在java.nio包及子包下，并且对原java.io包中的很多类进行改写，新增了满足NIO的功能。
NIO VS BIO
BIO
BIO全称是Blocking IO，同步阻塞式IO，是JDK1.4之前的传统IO模型。
Java BIO：服务器实现模式为一个连接一个线程，即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理，如下图所示：
----------
- server -
----------
|
*
--------------------
| |
* *
---------- ----------
- thread - - thread -
---------- ----------
read/write read/write
client1 client1
---------------------
- BIO 模型 -
---------------------虽然此时服务器具备了高并发能力，即能够同时处理多个客户端请求了，但是却带来了一个问题，随着开启的线程数目增多，将会消耗过多的内存资源，导致服务器变慢甚至崩溃，NIO可以一定程度解决这个问题。
NIO
Java NIO： 同步非阻塞，服务器实现模式为一个线程处理多个请求(连接)，即客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上，多路复用器轮询到连接有I/O请求就进行处理。
----------
- server -
----------
|
*
----------
- thread -
----------
|
*
----------
------ Selector -------
| ---------- |
| |
* *
read/write read/write
client1 client1
---------------------
- BIO 模型 -
---------------------一个线程中就可以调用多路复用接口（java中是select）阻塞同时监听来自多个客户端的IO请求，一旦有收到IO请求就调用对应函数处理，NIO擅长1个线程管理多条连接，节约系统资源。
NIO的核心实现
NIO 包含3个核心的组件：
- Channel(通道)
- Buffer(缓冲区)
- Selector(选择器)
----------
- server -
----------
|
*
----------
- thread -
----------
|
*
----------
------ Selector -------
| ---------- |
| |
* *
Channel Channel
| |
* *
Buffer Buffer
| |
* *
Client Client关系图的说明:
- 每个 Channel 对应一个 Buffer。
- Selector 对应一个线程，一个线程对应多个 Channel。
- 该图反应了有三个 Channel 注册到该 Selector。
- 程序切换到那个 Channel 是由事件决定的（Event）。
- Selector 会根据不同的事件，在各个通道上切换。
- Buffer 就是一个内存块，底层是有一个数组。
- 数据的读取和写入是通过 Buffer，但是需要flip()切换读写模式，而 BIO 是单向的，要么输入流要么输出流。
Channel(通道)
Channel 是 NIO 的核心概念，它表示一个打开的连接，这个连接可以连接到 I/O 设备（例如：磁盘文件，Socket）或者一个支持 I/O 访问的应用程序，Java NIO 使用缓冲区和通道来进行数据传输。
Channel(通道)
---------- ------------
- - ----- 通道---> ---------- -----通道----> - -
- IO设备 - - 缓冲区 - - java应用 -
- - <----- 通道---- ---------- <----通道----- - -
---------- ------------通道的主要实现类：
FileChannel类
本地文件IO通道，用于读取、写入、映射和操作文件的通道，使用文件通道操作文件的一般流程为：
1）获取通道
文件通道通过 FileChannel 的静态方法 open() 来获取，获取时需要指定文件路径和文件打开方式。
// 获取文件通道
FileChannel.open(Paths.get(fileName), StandardOpenOption.READ);2）创建字节缓冲区
文件相关的字节缓冲区有两种，一种是基于堆的 HeapByteBuffer，另一种是基于文件映射，放在堆外内存中的 MappedByteBuffer。
// 分配字节缓存
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(10);3）读写操作
读取数据
一般需要一个循环结构来读取数据，读取数据时需要注意切换 ByteBuffer 的读写模式。
while (channel.read(buf) != -1){ // 读取通道中的数据，并写入到 buf 中
buf.flip(); // 缓存区切换到读模式
while (buf.position() < buf.limit()){ // 读取 buf 中的数据
text.append((char)buf.get());
}
buf.clear(); // 清空 buffer，缓存区切换到写模式
}写入数据
for (int i = 0; i < text.length(); i++) {
buf.put((byte)text.charAt(i)); // 填充缓冲区，需要将 2 字节的 char 强转为 1 自己的 byte
if (buf.position() == buf.limit() || i == text.length() - 1) { // 缓存区已满或者已经遍历到最后一个字符
buf.flip(); // 将缓冲区由写模式置为读模式
channel.write(buf); // 将缓冲区的数据写到通道
buf.clear(); // 清空缓存区，将缓冲区置为写模式，下次才能使用
}
}4）将数据刷出到物理磁盘，FileChannel 的 force(boolean metaData) 方法可以确保对文件的操作能够更新到磁盘。
channel.force(false);5）关闭通道
channel.close();SocketChannel类
网络套接字IO通道，TCP协议，针对面向流的连接套接字的可选择通道（一般用在客户端）。
TCP 客户端使用 SocketChannel 与服务端进行交互的流程为：
1）打开通道，连接到服务端。
SocketChannel channel = SocketChannel.open(); // 打开通道，此时还没有打开 TCP 连接
channel.connect(new InetSocketAddress("localhost", 9090)); // 连接到服务端2）分配缓冲区
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(10); // 分配一个 10 字节的缓冲区，不实用，容量太小3）配置是否为阻塞方式。（默认为阻塞方式）
channel.configureBlocking(false); // 配置通道为非阻塞模式4）与服务端进行数据交互
channel.close(); // 关闭通道ServerSocketChannel类
网络通信IO操作，TCP协议，针对面向流的监听套接字的可选择通道（一般用于服务端），流程如下：
1）打开一个 ServerSocketChannel 通道, 绑定端口。
ServerSocketChannel server = ServerSocketChannel.open(); // 打开通道2）绑定端口
server.bind(new InetSocketAddress(9090)); // 绑定端口3）阻塞等待连接到来，有新连接时会创建一个 SocketChannel 通道，服务端可以通过这个通道与连接过来的客户端进行通信。等待连接到来的代码一般放在一个循环结构中。
SocketChannel client = server.accept(); // 阻塞，直到有连接过来4）通过 SocketChannel 与客户端进行数据交互
5）关闭 SocketChannel
client.close();Buffer(缓冲区)
缓冲区 Buffer 是 Java NIO 中一个核心概念，在NIO库中，所有数据都是用缓冲区处理的。
在读取数据时，它是直接读到缓冲区中的,在写入数据时，它也是写入到缓冲区中的,任何时候访问 NIO 中的数据，都是将它放到缓冲区中。
而在面向流I/O系统中，所有数据都是直接写入或者直接将数据读取到Stream对象中。
---------- Buffer缓冲区 ------------
- - ----- 通道---> ---------- -----通道----> - -
- IO设备 - - 缓冲区 - - java应用 -
- - <----- 通道---- ---------- <----通道----- - -
---------- ------------