NIO

1. java NIO 和阻塞I/O的区别：

阻塞I/O在调用InputStream.read()方法时是阻塞的，它会一直等到数据到来时（或超时）才会返回；同样，在调用ServerSocket.accept()方法时，也会一直阻塞到有客户端连接才会返回，每个客户端连接过来后，服务端都会启动一个线程去处理该客户端的请求。阻塞I/O的通信模型示意图如下：

阻塞IO在一些缺点,根据阻塞I/O通信模型，我总结了它的两点缺点：

   1. 当客户端多时，会创建大量的处理线程。且每个线程都要占用栈空间和一些CPU时间；

   2. 阻塞可能带来频繁的上下文切换，且大部分上下文切换可能是无意义的。

2. JAVA NIO原理及通信模型：

Java NIO是在jdk1.4开始使用的，它既可以说成“新I/O”，也可以说成非阻塞式I/O。下面是java NIO的工作原理：
1. 由一个专门的线程来处理所有的 IO 事件，并负责分发。 
2. 事件驱动机制：事件到的时候触发，而不是同步的去监视事件。 
3. 线程通讯：线程之间通过 wait,notify 等方式通讯。保证每次上下文切换都是有意义的。减少无谓的线程切换。 

 Java NIO的服务端只需启动一个专门的线程来处理所有的 IO 事件，这种通信模型是怎么实现的呢？呵呵，我们一起来探究它的奥秘吧。java NIO采用了双向通道（channel）进行数据传输，而不是单向的流（stream），在通道上可以注册我们感兴趣的事件。一共有以下四种事件：

事件名	对应值
服务端接收客户端连接事件	SelectionKey.OP_ACCEPT(16)
客户端连接服务端事件	SelectionKey.OP_CONNECT(8)
读事件	SelectionKey.OP_READ(1)
写事件	SelectionKey.OP_WRITE(4)

服务端和客户端各自维护一个管理通道的对象，我们称之为selector，该对象能检测一个或多个通道 (channel) 上的事件。我们以服务端为例，如果服务端的selector上注册了读事件，某时刻客户端给服务端发送了一些数据，阻塞I/O这时会调用read()方法阻塞地读取数据，而NIO的服务端会在selector中添加一个读事件。服务端的处理线程会轮询地访问selector，如果访问selector时发现有感兴趣的事件到达，则处理这些事件，如果没有感兴趣的事件到达，则处理线程会一直阻塞直到感兴趣的事件到达为止。下面是我理解的java NIO的通信模型示意图：

3. NIOServer例子：

import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;
/*
 * NIO服务端
 * */
public class NIOServer {
	private Selector selector;
	//获得一个ServerSocket通道，并对该通道做一些初始化工作
	public void initServer(int port)throws Exception{
		//获得一个ServerSocketChannel
		ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
		//设置通道为非阻塞式
		serverSocketChannel.configureBlocking(false);
		//将该通道（serverSocketChannel）对应的ServerSocket绑定到指定端口
		serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port));
		//获得通道管理器
		this.selector = Selector.open();
		//将通道管理器和该通道进行绑定，并为该通道注册SelectionKey.OP_ACCEPT事件，注册该事件后，当该事件到达时，selector.select()会返回，
		//如果该事件没有到达selector.select()会一直阻塞
		serverSocketChannel.register(this.selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
	}
	//采用轮询的方式监听selector上是否有需要处理的事件，如果有，则进行处理
	public void listen()throws Exception{
		System.out.println("服务端启动成功");
		//轮询访问selector
		while(true){
			//当注册的事件到达时，方法返回，否则一直阻塞
			selector.select();
			Iterator<SelectionKey> iter = this.selector.selectedKeys().iterator();
			while(iter.hasNext()){
				SelectionKey key = iter.next();
				//删除已选的key，防止重复处理
				iter.remove();
				handler(key);
			}
		}
	}
	//处理请求
	public void handler(SelectionKey key) throws Exception {
		//客户端处理连接事件
		if(key.isAcceptable()){
			handlerAcceptable(key);
		}else if(key.isReadable()){
			handlerReadable(key);
		}
	}
	private void handlerReadable(SelectionKey key) throws Exception{
		// 获得和客户端连接的通道
		SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) key.channel();
		// 创建读取的缓冲区
		ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
		int read = socketChannel.read(buffer);
		if (read > 0) {
			byte[] data = buffer.array();
			String msg = new String(data).trim();
			System.out.println("服务器接收到消息:" + msg);
			// 回写数据
			ByteBuffer outBuffer = ByteBuffer.wrap("好的".getBytes());
			socketChannel.write(outBuffer);
		} else {
			System.out.println("客户端关闭");
			key.cancel();
		}
	}
	private void handlerAcceptable(SelectionKey key) throws Exception{
		ServerSocketChannel serverSocketChannel = (ServerSocketChannel) key.channel();
		//获得和客户端连接的通道
		SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
		System.out.println("新的客户端连接");
		socketChannel.configureBlocking(false);
		//在和客户端连接成功之后，为了可以接收到客户端的信息，需要给通道注册读
		socketChannel.register(this.selector, SelectionKey.OP_READ);
	}
	public static void main(String[] args) throws Exception {
		NIOServer server = new NIOServer();
		server.initServer(9000);
		server.listen();
	}
}

4. Java NIO 由以下几个核心部分组成

参考：http://weixiaolu.iteye.com/blog/1479656