一 NIO介绍
nio和io的区别：
1.NIO是面向块的，IO是面向流的。面向流意味着每次从流中读一个或多个字节，直至读取所有字节，它们没有被缓存在任何地方。而面向块则会先把数据读到一个换乘区，这样NIO就可以前后移动读取数据，更加灵活和方便。
2.IO是阻塞的，NIO可以是不阻塞的（在网络编程中）。占用的系统资源更少。
二 Channel
Channel是双向的，既可以用来进行读操作，又可以用来进行写操作。
NIO中的Channel的主要实现有：
FileChannel
DatagramChannel
SocketChannel
ServerSocketChannel
这里看名字就可以看出来：分别对应文件IO、UDP和TCP（Server和Client）
FileChannel最基本的示例
RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile("data/nio-data.txt", "rw");
FileChannel inChannel = aFile.getChannel();
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48);
int bytesRead = inChannel.read(buf);
while (bytesRead != -1) {
System.out.println("Read " + bytesRead);
buf.flip();
while(buf.hasRemaining()){
System.out.print((char) buf.get());
}
buf.clear();
bytesRead = inChannel.read(buf);
}
aFile.close();
SocketChannel
NIO的强大功能部分来自于Channel的非阻塞特性
套接字的某些操作可能会无限期地阻塞。例如，对accept()方法的调用可能会因为等待一个客户端连接而阻塞；对read()方法的调用可能会因为没有数据可读而阻塞，直到连接的另一端传来新的数据。总的来说，创建/接收连接或读写数据等I/O调用，都可能无限期地阻塞等待，直到底层的网络实现发生了什么。慢速的，有损耗的网络，或仅仅是简单的网络故障都可能导致任意时间的延迟。然而不幸的是，在调用一个方法之前无法知道其是否阻塞。NIO的channel抽象的一个重要特征就是可以通过配置它的阻塞行为，以实现非阻塞式的信道。
在非阻塞式信道上调用一个方法总是会立即返回。这种调用的返回值指示了所请求的操作完成的程度。例如，在一个非阻塞式ServerSocketChannel上调用accept()方法，如果有连接请求来了，则返回客户端SocketChannel，否则返回null
三 Buffer
缓冲区，实际上是一个容器，一个连续数组。Channel提供从文件、网络读取数据的渠道，但是读写的数据都必须经过Buffer（Channel的使用必须配合Buffer）。
实现
ByteBuffer, CharBuffer, DoubleBuffer, FloatBuffer, IntBuffer, LongBuffer, ShortBuffer，分别对应基本数据类型: byte, char, double, float, int, long, short。当然NIO中还有MappedByteBuffer, HeapByteBuffer, DirectByteBuffer等等
向Buffer中写数据：
使用
1.向Buffer中写数据：
从Channel写到Buffer (fileChannel.read(buf)) channel读取数据，既肯定要把读到的数据写到缓冲区中
通过Buffer的put()方法 （buf.put(…)）
2.从Buffer中读取数据：
从Buffer读取到Channel (channel.write(buf))
使用get()方法从Buffer中读取数据 （buf.get()）
常用属性
| 名称 | a备注 |
|---|---|
| position | 下一个要操作（读或写）的元素下标 |
| capacity | 缓冲区数组的总长度 |
| limit | 第一个不能读或写的元素下标 |
| mark | 用于记录当前position的前一个位置或者默认是-1 |
常用方法
1.flip()：position设回0，并将limit设成之前的position的值
2.clear()：position将被设回0，limit设置成capacity，换句话说，Buffer被清空了，其实Buffer中的数据并未被清楚，只是这些标记告诉我们可以从哪里开始往Buffer里写数据。
3.compact()：将所有未读的数据拷贝到Buffer起始处。然后将position设到最后一个未读元素正后面。limit属性依然像clear()方法一样，设置成capacity。现在Buffer准备好写数据了，但是不会覆盖未读的数据。
4.mark()：可以标记Buffer中的一个特定的position，之后可以通过调用Buffer.reset()方法恢复到这个position。
5.rewind()：将position设回0，所以你可以重读Buffer中的所有数据。limit保持不变，仍然表示能从Buffer中读取多少个元素。（重新读）
四 Selector
Selector运行单线程处理多个Channel，如果你的应用打开了多个通道，但每个连接的流量都很低，使用Selector就会很方便。
例如在一个聊天服务器中。要使用Selector, 得向Selector注册Channel，然后调用它的select()方法。这个方法会一直阻塞到某个注册的通道有事件就绪。一旦这个方法返回，线程就可以处理这些事件，事件的例子有如新的连接进来、数据接收等。
用专业术语来说，选择器就是一个多路开关选择器，因为一个选择器能够管理多个信道上的I/O操作。然而如果用传统的方式来处理这么多客户端，使用的方法是循环地一个一个地去检查所有的客户端是否有I/O操作，如果当前客户端有I/O操作，则可能把当前客户端扔给一个线程池去处理，如果没有I/O操作则进行下一个轮询，当所有的客户端都轮询过了又接着从头开始轮询；这种方法是非常笨而且也非常浪费资源，因为大部分客户端是没有I/O操作，我们也要去检查；而Selector就不一样了，它在内部可以同时管理多个I/O，当一个信道有I/O操作的时候，他会通知Selector，Selector就是记住这个信道有I/O操作，并且知道是何种I/O操作，是读呢？是写呢？还是接受新的连接；所以如果使用Selector，它返回的结果只有两种结果，一种是0，即在你调用的时刻没有任何客户端需要I/O操作，另一种结果是一组需要I/O操作的客户端，这时你就根本不需要再检查了，因为它返回给你的肯定是你想要的。这样一种通知的方式比那种主动轮询的方式要高效得多！
##注册到selector上
为了将Channel和Selector配合使用，必须将Channel注册到Selector上，通过SelectableChannel.register()方法来实现，
ssc= ServerSocketChannel.open();
ssc.socket().bind(new InetSocketAddress(PORT));
ssc.configureBlocking(false);
ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
注意register()方法的第二个参数。这是一个“interest集合”，意思是在通过Selector监听Channel时对什么事件感兴趣。可以监听四种不同类型的事件：
- Connect
- Accept
- Read
- Write
这四种事件用SelectionKey的四个常量来表示： - SelectionKey.OP_CONNECT
- SelectionKey.OP_ACCEPT
- SelectionKey.OP_READ
- SelectionKey.OP_WRITE
SelectionKey
当向Selector注册Channel时，register()方法会返回一个SelectionKey对象。这个对象包含了一些你感兴趣的属性：
1.interest集合
interest集合：就像向Selector注册通道一节中所描述的，interest集合是你所选择的感兴趣的事件集合。可以通过SelectionKey读写interest集合。
2.ready集合
ready 集合是通道已经准备就绪的操作的集合。在一次选择(Selection)之后，你会首先访问这个ready set。Selection将在下一小节进行解释。可以这样访问ready集合：
int readySet = selectionKey.readyOps();
//可以用像检测interest集合那样的方法，来检测channel中什么事件或操作已经就绪。但是，也可以使用以下四个方法，它们都会返回一个布尔类型：
selectionKey.isAcceptable();
selectionKey.isConnectable();
selectionKey.isReadable();
selectionKey.isWritable();
3.Channel
//从SelectionKey访问Channel和Selector很简单。如下：
Channel channel = selectionKey.channel();
Selector selector = selectionKey.selector();
4.Selector附加的对象（可选）
每一次注册都会返回对应的一个SelectionKey对象
//可以将一个对象或者更多信息附着到SelectionKey上，这样就能方便的识别某个给定的通道。例如，可以附加 与通道一起使用的Buffer，或是包含聚集数据的某个对象。使用方法如下：
selectionKey.attach(theObject);
Object attachedObj = selectionKey.attachment();
//还可以在用register()方法向Selector注册Channel的时候附加对象。如：
SelectionKey key = channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ, theObject);
select()
重载的select()方法
下面是select()方法：
int select()
int select(long timeout)
int selectNow()
select()阻塞到至少有一个通道在你注册的事件上就绪了。
select(long timeout)和select()一样，除了最长会阻塞timeout毫秒(参数)。
selectNow()不会阻塞，不管什么通道就绪都立刻返回（译者注：此方法执行非阻塞的选择操作。如果自从前一次选择操作后，没有通道变成可选择的，则此方法直接返回零。）。
一旦调用了select()方法，并且返回值表明有一个或更多个通道就绪了，然后可以通过调用selector的selectedKeys()方法，访问“已选择键集（selected key set）”中的就绪通道。如下所示：
Set selectedKeys = selector.selectedKeys();
1.注意每次迭代末尾的 keyIterator.remove() 调用。Selector不会自己从已选择键集中移除SelectionKey实例。必须在处理完通道时自己移除。下次该通道变成就绪时，Selector会再次将其放入已选择键集中。
2.或者整合集合遍历完后，对集合执行clear()方法。
参考
1.攻破JAVA NIO技术壁垒
2.http://wiki.jikexueyuan.com/project/java-nio-zh/java-nio-channel.html