一、初識nio

　　在 JDK 1. 4 中 新 加入 了 NIO( New Input/ Output) 類, 引入了一種基於通道和緩沖區的 I/O 方式，它可以使用 Native 函數庫直接分配堆外內存，然後通過一個存儲在 Java 堆的 DirectByteBuffer 對象作為這塊內存的引用進行操作，避免了在 Java 堆和 Native 堆中來回復制數據。

　　NIO 是一種同步非阻塞的 IO 模型。同步是指線程不斷輪詢 IO 事件是否就緒，非阻塞是指線程在等待 IO 的時候，可以同時做其他任務。同步的核心就是 Selector，Selector 代替了線程本身輪詢 IO 事件，避免了阻塞同時減少了不必要的線程消耗；非阻塞的核心就是通道和緩沖區，當 IO 事件就緒時，可以通過寫道緩沖區，保證 IO 的成功，而無需線程阻塞式地等待。

二、NIO中的重要概念

　　1、緩沖區（buffer）

　　NIO是基於緩沖區的IO方式。當一個鏈接建立完成後，IO的數據未必會馬上到達，為了使數據到達時能夠正確完成IO操作，在BIO（阻塞IO）中，等待IO的線程必須被阻塞，以全天候地執行IO操作。為了解決這種IO方式低效的問題，引入了緩沖區的概念，當數據到達時，可以預先被寫入緩沖區，再由緩沖區交給線程，因此線程無需阻塞地等待。

　　常用緩沖區類型：

　　　ByteBuffer、MappedByteBuffer、CharBuffer、DoubleBuffer、FloatBuffer、IntBuffer、LongBuffer、ShortBuffer　　

　　緩沖區常用方法：

　　　allocate() - 分配一塊緩沖區　　

　　　put() - 向緩沖區寫數據

　　　get() - 向緩沖區讀數據　　

　　　filp() - 將緩沖區從寫模式切換到讀模式　　

　　　clear() - 從讀模式切換到寫模式，不會清空數據，但後續寫數據會覆蓋原來的數據，即使有部分數據沒有讀，也會被遺忘；　　

　　　compact() - 從讀數據切換到寫模式，數據不會被清空，會將所有未讀的數據copy到緩沖區頭部，後續寫數據不會覆蓋，而是在這些數據之後寫數據

　　　mark() - 對position做出標記，配合reset使用

　　　reset() - 將position置為標記值　　　　

　　緩沖區的一些屬性：

　　　capacity - 緩沖區大小，無論是讀模式還是寫模式，此屬性值不會變；

　　　position - 寫數據時，position表示當前寫的位置，每寫一個數據，會向下移動一個數據單元，初始為0；最大為capacity - 1；切換到讀模式時，position會被置為0，表示當前讀的位置

　　　limit - 寫模式下，limit 相當於capacity 表示最多可以寫多少數據，切換到讀模式時，limit 等於原先的position，表示最多可以讀多少數據。

　　2、通道

　　通道是 I/O 傳輸發生時通過的入口，而緩沖區是這些數據傳輸的來源或目標。對於離開緩沖區的傳輸，您想傳遞出去的數據被置於一個緩沖區，被傳送到通道。對於傳回緩沖區的傳輸，一個通道將數據放置在您所提供的緩沖區中。

　　例如：有一個服務器通道 ServerSocketChannel serverChannel，一個客戶端通道 SocketChannel clientChannel；服務器緩沖區：serverBuffer，客戶端緩沖區：clientBuffer。當服務器想向客戶端發送數據時，需要調用：clientChannel.write(serverBuffer)。當客戶端要讀時，調用 clientChannel.read(clientBuffer)；當客戶端想向服務器發送數據時，需要調用：serverChannel.write(clientBuffer)。當服務器要讀時，調用 serverChannel.read(serverBuffer)。

　　常用通道類型

　　　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。

　　3、選擇器（selector）

　　通道和緩沖區的機制，使得線程無需阻塞地等待IO事件的就緒，但是總是要有人來監管這些IO事件。這個工作就交給了selector來完成，這就是所謂的同步。要使用Selector，得向Selector註冊Channel，然後調用它的select()方法。這個方法會一直阻塞到某個註冊的通道有事件就緒，這就是所說的輪詢。一旦這個方法返回，線程就可以處理這些事件。

　　通道向選擇器註冊時，需要指定感興趣的事件，選擇器支持以下事件：

　　　SelectionKey.OP_CONNECT

　　　SelectionKey.OP_ACCEPT

　　　SelectionKey.OP_READ

　　　SelectionKey.OP_WRITE

三、小實例

　　使用nio簡單實現了文件的復制。

public class Test {
    
    public static void main(String[] args) {
        FileInputStream fin = null;
        FileOutputStream fout = null;
        FileChannel fic = null;
        FileChannel foc = null;
        try {
            fin = new FileInputStream("F:\\1.txt");
            fout = new FileOutputStream("F:\\2.txt");
            
            //從FileInputStream創建用於輸入的FileChannel
            fic = fin.getChannel();
            
            //從FileOutputStream創建用於輸出的FileChannel
            foc = fout.getChannel();
            
            //建立buffer緩沖區，2的8次方
            ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024<<8);
            
            //根據read返回實際獨處的字節數，終止循環
            //緩沖區從fic讀取數據
            while(fic.read(buf)>0) {
                // 緩沖區翻轉用於輸出數據到focus
                buf.flip();
                foc.write(buf);
                //清空緩沖區用於下次讀取
                buf.clear();
            }
            
            //安全釋放資源
            if(fic != null)
                fic.close();
            if(foc != null)
                foc.close();
            if(fin != null)
                fin.close();
            if(fout != null)
                fout.close();
            
        } catch (FileNotFoundException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } catch (IOException e) {
            // TODO Auto-generated catch block
            e.printStackTrace();
        } finally {
            
        }
    }

}

PS：因本人能力有限，如有誤還請諒解；

初識 Java NIO