1. 三大元件簡介

Channel與Buffer

Java NIO系統的核心在於：通道(Channel)和緩衝區(Buffer)。通道表示開啟到 IO 裝置(例如：檔案、套接字)的連線。若需要使用 NIO 系統，需要獲取用於連線 IO 裝置的通道以及用於容納資料的緩衝區。然後操作緩衝區，對資料進行處理

簡而言之，通道負責傳輸，緩衝區負責儲存

常見的Channel有以下四種，其中FileChannel主要用於檔案傳輸，其餘三種用於網路通訊

FileChannel
DatagramChannel
SocketChannel
ServerSocketChannel
Buffer有以下幾種，其中使用較多的是ByteBuffer

ByteBuffer
MappedByteBuffer
DirectByteBuffer
HeapByteBuffer
ShortBuffer
IntBuffer
LongBuffer
FloatBuffer
DoubleBuffer
CharBuffer

1. 1、Selector

在使用Selector之前，處理socket連線還有以下兩種方法

使用多執行緒技術

為每個連線分別開闢一個執行緒，分別去處理對應的socke連線

這種方法存在以下幾個問題

• 記憶體佔用高
• 每個執行緒都需要佔用一定的記憶體，當連線較多時，會開闢大量執行緒，導致佔用大量記憶體
• 執行緒上下文切換成本高
• 只適合連線數少的場景
• 連線數過多，會導致建立很多執行緒，從而出現問題
• 使用執行緒池技術

1. 2、使用執行緒池，讓執行緒池中的執行緒去處理連線

這種方法存在以下幾個問題

1. 阻塞模式下，執行緒僅能處理一個連線
2. 執行緒池中的執行緒獲取任務（task）後，只有當其執行完任務之後（斷開連線後），才會去獲取並執行下一個任務
3. 若socke連線一直未斷開，則其對應的執行緒無法處理其他socke連線
4. 僅適合短連線場景
5. 短連線即建立連線傳送請求並響應後就立即斷開，使得執行緒池中的執行緒可以快速處理其他連線

1. 3、使用選擇器

selector 的作用就是配合一個執行緒來管理多個 channel（fileChannel因為是阻塞式的，所以無法使用selector），獲取這些 channel 上發生的事件，這些 channel 工作在非阻塞模式下，當一個channel中沒有執行任務時，可以去執行其他channel中的任務。適合連線數多，但流量較少的場景

若事件未就緒，呼叫 selector 的 select() 方法會阻塞執行緒，直到 channel 發生了就緒事件。這些事件就緒後，select 方法就會返回這些事件交給 thread 來處理