前言

本部落格只簡單介紹NIO的原理實現和基本工作流程

I/O和NIO的本質區別

NIO將填充和提取緩衝區的I/O操作轉移到了作業系統

I/O 以流的方式處理資料，而 NIO 以緩衝區的方式處理資料；IO是阻塞的，NIO是非阻塞的，直到有資料被讀取或者資料完全寫入時，IO執行緒才開始執行操作，而NIO在如何情況都是非阻塞的

通道(Channel)和緩衝區(Buffer)

NIO三個核心物件：通道(Channel)、緩衝區(Buffer)和選擇器(Selector)

緩衝區只暫時儲存資料，通道用於讀取和寫入操作，作用相當於IO流，與IO流不同的是通道是雙向的。

NIO操作中，從通道讀取的資料必須先放在緩衝區中，傳送給通道的資料也先放在緩衝區中。

NIO通道

通道：通道是一個物件，可以通過它讀取和寫入資料，可以理解為是對原I/O包中的流的模擬。

通道和流的區別在於通道是雙向。通道可以用於讀、寫或者同時用於讀寫，而流只有一個方向，即一個流必須是InputStream的子類或者OutputStream的子類。

• FileChannel：從檔案中讀寫資料。
• DatagramChannel：能通過UDP讀寫網路中的資料。
• SocketChannel：能通過TCP讀寫網路中的資料。
• ServerSocketChannel：可以監聽新進來的TCP連線，像Web伺服器那樣。對每一個新進來的連線都會建立一個Socke Channel。

NIO緩衝區

緩衝區：緩衝區實質上是一個數組。最常用的緩衝區型別是ByteBuffer，對應Java的基本型別都有一種緩衝區區

緩衝區型別：
- ByteBuffer
- CharBuffer
- ShortBuffer
- IntBuffer
- LongBuffer
- FloatBuffer
- DoubleBuffer

NIO選擇器

選擇器(Selector)：選擇器用於監聽多個通道的事件。Selector允許單執行緒處理多個 Channel。也就是說可以註冊多個通道，使用同一個選擇器，只要開一條執行緒就可以執行

NIO讀寫操作

NIO讀取過程：先建立一個緩衝區，通道讀取資料放在這個緩衝區

graph LR

Channel-->Buffer

NIO寫入過程：也是先建立一個緩衝區，裡面有儲存資料的話，將這些資料發給管道執行寫入操作

graph LR
Buffer-->Channel

檔案讀取操作
讀取檔案過程：從FileInputStream獲取Channel，建立Buffer，將資料從Channel讀到Buffer中

//從FileInputStream獲取通道
FileInputStream fis = new FileInputStream( "readandshow.txt" );
FileChannel fc = fis.getChannel();
//建立緩衝區
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate( 1024 );
//將資料從通道讀到緩衝區
fc.read( buffer );

檔案寫入過程

FileOutputStream fout=new FileOutputStream("write.txt");
FileChannel fc=fout.getChannel();
ByteBuffer buffer=ByteBuffer.allocate(1024);
for (int i=0; i<data.length; i++) {
      buffer.put(data[i]);
}
buffer.flip();
fc.write(buffer);