部落格引用處（以下內容在原有部落格基礎上進行補充或更改，謝謝這些大牛的部落格指導）：
深入理解Java NIO

NIO是什麼？

NIO 是一種同步非阻塞的 IO 模型。同步是指執行緒不斷輪詢 IO 事件是否就緒，非阻塞是指執行緒在等待 IO 的時候，可以同時做其他任務。同步的核心就是 Selector，Selector 代替了執行緒本身輪詢 IO 事件，避免了阻塞同時減少了不必要的執行緒消耗；非阻塞的核心就是通道和緩衝區，當 IO 事件就緒時，可以通過寫道緩衝區，保證 IO 的成功，而無需執行緒阻塞式地等待。

非阻塞核心之： Buffer

為什麼說NIO是基於緩衝區的IO方式呢？因為，當一個連結建立完成後，IO的資料未必會馬上到達，為了當資料到達時能夠正確完成IO操作，在BIO（阻塞IO）中，等待IO的執行緒必須被阻塞，以全天候地執行IO操作。為了解決這種IO方式低效的問題，引入了緩衝區的概念，當資料到達時，可以預先被寫入緩衝區，再由緩衝區交給執行緒，因此執行緒無需阻塞地等待IO。

非阻塞核心之： 通道

當執行：SocketChannel.write(Buffer)，便將一個 buffer 寫到了一個通道中。如果說緩衝區還好理解，通道相對來說就更加抽象。網上部落格難免有寫不嚴謹的地方，容易使初學者感到難以理解。

引用 Java NIO 中權威的說法：通道是 I/O 傳輸發生時通過的入口，而緩衝區是這些數 據傳輸的來源或目標。對於離開緩衝區的傳輸，您想傳遞出去的資料被置於一個緩衝區，被傳送到通道。對於傳回緩衝區的傳輸，一個通道將資料放置在您所提供的緩衝區中。

例如 有一個伺服器通道 ServerSocketChannel serverChannel，一個客戶端通道 SocketChannel clientChannel；伺服器緩衝區：serverBuffer，客戶端緩衝區：clientBuffer。

當伺服器想向客戶端傳送資料時，需要呼叫：clientChannel.write(serverBuffer)。當客戶端要讀時，呼叫 clientChannel.read(clientBuffer)
當客戶端想向伺服器傳送資料時，需要呼叫：serverChannel.write(clientBuffer)。當伺服器要讀時，呼叫 serverChannel.read(serverBuffer)

這樣，通道和緩衝區的關係似乎更好理解了。在實踐中，未必會出現這種雙向連線的蠢事（然而這確實存在的，後面的內容還會涉及），但是可以理解為在NIO中：如果想將Data發到目標端，則需要將儲存該Data的Buffer，寫入到目標端的Channel中，然後再從Channel中讀取資料到目標端的Buffer中。

同步的核心：Selector

通道和緩衝區的機制，使得執行緒無需阻塞地等待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。

Selector允許單執行緒處理多個 Channel。如果你的應用打開了多個連線（通道），但每個連線的流量都很低，使用Selector就會很方便。

要使用Selector，得向Selector註冊Channel，然後呼叫它的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，執行緒就可以處理這些事件。

Selector中註冊的感興趣事件有：

• OP_ACCEPT
• OP_CONNECT
• OP_READ
• OP_WRITE

優化：

一種優化方式是：將Selector進一步分解為Reactor，將不同的感興趣事件分開，每一個Reactor只負責一種感興趣的事件。這樣做的好處是：1、分離阻塞級別，減少了輪詢的時間；2、執行緒無需遍歷set以找到自己感興趣的事件，因為得到的set中僅包含自己感興趣的事件。

NIO和epoll：

epoll是Linux核心的IO模型。我想一定有人想問，AIO聽起來比NIO更加高大上，為什麼不使用AIO？AIO其實也有應用，但是有一個問題就是，Linux是不支援AIO的，因此基於AIO的程式執行在Linux上的效率相比NIO反而更低。而Linux是最主要的伺服器OS，因此相比AIO，目前NIO的應用更加廣泛。

說到這裡，可能你已經明白了，epoll一定和NIO有著很深的因緣。沒錯，如果仔細研究epoll的技術內幕，你會發現它確實和NIO非常相似，都是基於“通道”和緩衝區的，也有selector，只是在epoll中，通道實際上是作業系統的“管道”。和NIO不同的是，NIO中，解放了執行緒，但是需要由selector阻塞式地輪詢IO事件的就緒；而epoll中，IO事件就緒後，會自動傳送訊息，通知selector：“我已經就緒了。”可以認為，Linux的epoll是一種效率更高的NIO。

nio的優點：

1、客戶端發起的連線操作connect是非同步的，可以通過在多路複用器selector上監聽connect事件等待後續結果，不需要像之前的客戶端那樣被同步阻塞；

2、SocketChannel的讀寫操作都是非同步的，如果沒有可讀寫的資料它不會同步等待，直接返回，這樣IO執行緒就可以處理其它的鏈路，不需要同步等待這個鏈路可用；

3、執行緒模型的優化，由於jdk的selector在linux等主流作業系統上通過epoll實現，它沒有連線控制代碼數的限制（只受限與作業系統的最大控制代碼數或者單個程序的控制代碼限制），這意味這一個selector可以連線成千上萬個客戶端連線，而效能不會隨著客戶端連線數的增長呈線性下降，因此，它適合做高效能、高負載的網路伺服器；