Java NIO全称Java non-blocking IO，是指jdk1.4 及以上版本里提供的新api（New IO） ，为所有的原始类型（Boolean类型除外）提供缓存支持的数据容器，使用它可以提供非阻塞式的高伸缩性网络。
下表总结了Java IO和NIO之间的主要区别：
| IO | NIO |
| 面向流 | 面向缓冲 |
| 阻塞IO | 非阻塞IO |
| 无 | 选择器 |
Java NIO系统的核心在于：通道(Channel)和缓冲区(Buffer)。通道表示打开到 IO 设备(例如：文件、套接字)的连接。若需要用 NIO 系统，需要获取用于连接 IO 设备的通道以及用于容纳数据的缓冲区。然后操作缓冲区，对数据进行处理。简而言之，Channel 负责传输， Buffer 负责存储
缓冲区：一个用于特定基本数据类型的容器。由 java.nio 包定义的，所有缓冲区
都是 Buffer 抽象类的子类。在 Java NIO 中负责数据的存取。缓冲区就是数组。用于存储不同数据类型的数据
Java NIO 中的 Buffer 主要用于与 NIO 通道进行交互，数据是从通道读入缓冲区，从缓冲区写入通道中的。
根据数据类型不同（boolean 除外），提供了相应类型的缓冲区：
ByteBuffer
CharBuffer
ShortBuffer
IntBuffer
LongBuffer
FloatBuffer
DoubleBuffer
上述缓冲区的管理方式几乎一致，通过 allocate() 获取缓冲区
缓冲区存取数据的两个核心方法：
put() : 存入数据到缓冲区中
get() : 获取缓冲区中的数据
缓冲区的基本属性
Buffer 中的重要概念：
1. 容量 (capacity) ：表示 Buffer 最大数据容量，缓冲区容量不能为负，并且创建后不能更改。
2. 限制 (limit) ：第一个不应该读取或写入的数据的索引，即位于 limit 后的数据不可读写。缓冲区的限制不能为负，并且不能大于其容量。
3. 位置 (position)： ：下一个要读取或写入的数据的索引。缓冲区的位置不能为负，并且不能大于其限制
4. 标记 (mark) 与重置 (reset) ：标记是一个索引，通过 Buffer 中的 mark() 方法指定 Buffer 中一个特定的 position，之后可以通过调用 reset() 方法恢复到这个 position.
标记 、 位置 、 限制 、 容量遵守以下不变式： 0 <= mark <= position <= limit <= capacity
Buffer 的常用方法描述：
Buffer clear() 清空缓冲区并返回对缓冲区的引用
Buffer flip() 为 将缓冲区的界限设置为当前位置，并将当前位置充值为 0 0
int capacity() 返回 Buffer 的 capacity 大小
boolean hasRemaining() 判断缓冲区中是否还有元素
int limit() 返回 Buffer 的界限(limit) 的位置
Buffer limit(int n) 将设置缓冲区界限为 n, 并返回一个具有新 limit 的缓冲区对象
Buffer mark() 对缓冲区设置标记
int position() 返回缓冲区的当前位置 position
Buffer position(int n) 将设置缓冲区的当前位置为 n , 并返回修改后的 Buffer 对象
int remaining() 返回 position 和 limit 之间的元素个数
Buffer reset() 将位置 position 转到以前设置的 mark 所在的位置
Buffer rewind() 将位置设为为 0， 取消设置的 mark
缓冲区的数据操作
Buffer 所有子类提供了两个用于数据操作的方法：get()与 put() 方法
1. 获取 Buffer 中的数据
get() ：读取单个字节
get(byte[] dst)：批量读取多个字节到 dst 中
get(int index)：读取指定索引位置的字节(不会移动 position)
2. 放 入数据到 Buffer 中
put(byte b)：将给定单个字节写入缓冲区的当前位置
put(byte[] src)：将 src 中的字节写入缓冲区的当前位置
put(int index, byte b)：将指定字节写入缓冲区的索引位置(不会移动 position)
@Test
public void test01(){
//分配缓冲区
System.out.println("=======allocate=======");
String str="1234";
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(10);
System.out.println(buf.capacity());//10
System.out.println(buf.limit());//10
System.out.println(buf.position());//0
//存入数据
buf.put(str.getBytes());
System.out.println("=======buf===========");
System.out.println(buf.capacity());//10
System.out.println(buf.limit());//10
System.out.println(buf.position());//4
//切换缓冲区读取数据
System.out.println("=======flip==========");
buf.flip();
System.out.println(buf.capacity());//10
System.out.println(buf.limit());//4
System.out.println(buf.position());//0
//获取缓冲区数据
System.out.println("=======get==========");
byte[] dst=new byte[buf.limit()];
buf.get(dst);
String getStr=new String(dst, 0, dst.length);
System.out.println(getStr);//1234
System.out.println(buf.capacity());//10
System.out.println(buf.limit());//4
System.out.println(buf.position());//4
//rewind-重复读数据
System.out.println("=======rewind==========");
buf.rewind();
System.out.println(buf.capacity());//10
System.out.println(buf.limit());//4
System.out.println(buf.position());//0
//clear-清空缓冲区 但是缓冲区中的数据依然存在，但是处于“被遗忘”状态，参数指针等被清空,
System.out.println("========clear==========");
buf.clear();
System.out.println(buf.capacity());//10
System.out.println(buf.limit());//10
System.out.println(buf.position());//0
//测试clear之后数据依然存在
System.out.println("========clear之后=======");
char b = (char) buf.get();
System.out.println(b);//1
System.out.println("========再次put=======");
String str2="23";
buf.put(str2.getBytes());
System.out.println(buf.capacity());//10
System.out.println(buf.limit());//10
System.out.println(buf.position());//3
//获取缓冲区数据
System.out.println("=======get==========");
buf.flip();
byte[] dst2=new byte[buf.limit()];
buf.get(dst2);
String getStr2=new String(dst2, 0, dst2.length);
System.out.println(getStr2);//123
System.out.println(buf.capacity());//10
System.out.println(buf.limit());//3
System.out.println(buf.position());//3
//clear数据并未清除,只是那几个属性值恢复了
} @Test
public void test02(){
String str="1234567";
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
buffer.put(str.getBytes());
buffer.flip();
byte[] dst=new byte[buffer.limit()];
buffer.get(dst, 0, 2);
System.out.println(new String(dst, 0, 2));//12
System.out.println(buffer.position());//2
//mark() : 标记
buffer.mark();
/*byte[] dst2=new byte[10];*/
buffer.get(dst, 2, 2);
System.out.println(new String(dst, 2, 2));//34
System.out.println(buffer.position());//4
//reset() : 恢复到 mark 的位置
buffer.reset();
System.out.println(buffer.position());//2
//判断缓冲区中是否还有剩余数据
if(buffer.hasRemaining()){
//获取缓冲区中可以操作的数量
System.out.println(buffer.remaining());//5(数量)
}
}直接与非直接缓冲区
1 字节缓冲区要么是直接的，要么是非直接的。如果为直接字节缓冲区，则 Java 虚拟机会尽最大努力直接在
机 此缓冲区上执行本机 I/O 操作。也就是说，在每次调用基础操作系统的一个本机 I/O 操作之前（或之后），
虚拟机都会尽量避免将缓冲区的内容复制到中间缓冲区中（或从中间缓冲区中复制内容）。
2. 直接字节缓冲区可以通过调用此类的 allocateDirect() 工厂方法 来创建。此方法返回的 缓冲区进行分配和取消
分配所需成本通常高于非直接缓冲区 。直接缓冲区的内容可以驻留在常规的垃圾回收堆之外，因此，它们对
应用程序的内存需求量造成的影响可能并不明显。所以，建议将直接缓冲区主要分配给那些易受基础系统的
机 本机 I/O 操作影响的大型、持久的缓冲区。一般情况下，最好仅在直接缓冲区能在程序性能方面带来明显好
处时分配它们。
3. 直接字节缓冲区还可以过 通过FileChannel 的 map() 方法 将文件区域直接映射到内存中来创建 。该方法返回
MappedByteBuffer 。Java 平台的实现有助于通过 JNI 从本机代码创建直接字节缓冲区。如果以上这些缓冲区
中的某个缓冲区实例指的是不可访问的内存区域，则试图访问该区域不会更改该缓冲区的内容，并且将会在
访问期间或稍后的某个时间导致抛出不确定的异常。
4. 字节缓冲区是直接缓冲区还是非直接缓冲区可通过调用其 isDirect() 方法来确定。提供此方法是为了能够在
性能关键型代码中执行显式缓冲区管理 。
非直接缓冲区：通过 allocate() 方法分配缓冲区，将缓冲区建立在 JVM 的内存中
直接缓冲区：通过 allocateDirect() 方法分配直接缓冲区，将缓冲区建立在物理内存中。可以提高效率
@Test
public void test03(){
//分配直接缓冲区
ByteBuffer allocateDirect = ByteBuffer.allocateDirect(1024);
System.out.println(allocateDirect.isDirect());//true
}
原文：https://blog.csdn.net/yjaspire/article/details/80474856