一、Java NIO概述

1. Java NIO由如下三個核心部分組成：
   
   • Channels 管道；負責連線TCP、UDP、File等進行資料的讀寫；管道每次讀寫資料都需要經過Buffers
   • Buffers 緩衝區；負責接收管道讀取的資料/向管道傳輸資料；
   • Selectors 選擇器；負責註冊的管道，並監聽管道的資料流動；呼叫select方法，會阻塞到管道中事件發生，返回後可以對這個事件進行處理

二、Channel

1. Java NIO的Channel與流類似，區別：流的讀寫是單向的，而管道的是雙工的，既可讀又可寫，不過在讀寫切換之前需要呼叫channel.flip()方法進行讀寫模式的切換。
   而且 管道可以非同步的讀寫。

2. Channel的重要實現：

   • FileChannel：檔案讀寫
   • DatagramChannle：UDP網路讀寫
   • SocketChannel：TCP網路讀寫
   • ServerSocketChannel：可以向Web伺服器一樣監聽新進來的TCP連線，然後對於每個連線建立響應的SocketChannel讀取其中的資料=

   Channel通過Buffer進行資料讀寫的程式碼示例：

   
   RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("data/nio-data.txt", "rw");//定義一個檔案
   FileChannel inChannel = aFile.getChannel();//獲取檔案的管道
    
   
   
   ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);//建立一個每次可以讀寫48個位元組的緩衝區
   
   int bytesRead = inChannel.read(buf);   //管道讀取資料到緩衝區，每次讀滿48個位元組介紹並返回讀取的位元組個數
   while (bytesRead != -1) {               //當資料讀取完以後返回-1
   
   System.out.println("Read " + bytesRead);
   buf.flip();//反轉緩衝區，從寫入模式切換到讀取模式
   
   while(buf.hasRemaining()){//讀取緩衝區裡的資料
    
   
   System.out.print((char) buf.get());
   }
   
   buf.clear();//緩衝區的資料滿後，要clear()/compact()才能繼續寫入資料
   bytesRead = inChannel.read(buf);
   }
   aFile.close();

3. Buffer 本質上是一塊兒可以寫入資料，又可以從中讀取資料的記憶體，被包裝成了NIO Buffer物件，並提供了一組方法來訪問該塊記憶體。
   
   • capacity：緩衝區的容量
   • position：位置指示器，初始值都為零。寫模式時，從零移動到capacity-1(或limit，即可用空間的限制)的地方，每寫入一個值就會，position都會移動到下一個可寫入位置的序號；從寫模式切換到讀模式時，position置零，然後開始移動，直到到上次寫入的最後序號limit(即切換時，limit=position)
   • limit：可讀/寫的限制

4. Buffer的實現類

   • ByteBuffer
   • MappedByteBuffer
   • CharBuffer
   • DoubleBufferoatBuffer
   • IntBuffer
   • LongBuffer
   • ShortBuffer

5. 常用方法

   • allocate(int capacity):初始化一個緩衝區，指定其大小
   • put()

三、Scatter和Gather

分散（scatter）從Channel中讀取是指在讀操作時將讀取的資料寫入多個buffer中。因此，Channel將從Channel中讀取的資料“分散（scatter）”到多個Buffer中。

ByteBuffer header = ByteBuffer.allocate(128);
ByteBuffer body   = ByteBuffer.allocate(1024);

ByteBuffer[] bufferArray = { header, body };

channel.read(bufferArray);

聚集（gather）寫入Channel是指在寫操作時將多個buffer的資料寫入同一個Channel，因此，Channel 將多個Buffer中的資料“聚集（gather）”後傳送到Channel。

ByteBuffer header = ByteBuffer.allocate(128);
ByteBuffer body   = ByteBuffer.allocate(1024);

//write data into buffers

ByteBuffer[] bufferArray = { header, body };

channel.write(bufferArray);

注意buffer首先被插入到陣列，然後再將陣列作為channel.read() 的輸入引數。read()方法按照buffer在陣列中的順序將從channel中讀取的資料寫入到buffer，當一個buffer被寫滿後，channel緊接著向另一個buffer中寫。所以如果需要指定資料到指定的Channel中，必須使用資料的長度來定義相應Channel的容積

四、Selector 選擇器