NIO/IO

一.IO

IO中的流只能是单向的

二.NIO的实现原理(jdk1.4)

NIO处理流程

(1)创建ServerSocketChannel， 配置它为非阻塞模式;
(2)绑定监听，配置TCP参数，例如backlog大小;
(3)创建一个独立的I/O线程，用于轮询多路复用器Selector;
(4)创建Selector， 将之前创建的ServerSocketChannel 注册到Selector. 上，监听
SelectionKey.ACCEPT;
(5)启动I/O线程，在循环体中执行Selector.select()方法， 轮询就绪的Channel;
(6)当轮询到了处于就绪状态的Channel时，需要对其进行判断，如果是OP_ACCEPT
状态，说明是新的客户端接入，则调用ServerSocketChannlaccept()方法接受新的客户端;
(7)设置新接入的客户端链路SocketChannel为非阻塞模式，配置其他的一些TCP参数;
(8)将SocketChannel注册到Selector， 监听OP_ READ操作位;
(9)如果轮询的Channel为OP_READ，则说明SocketChannel中有新的就绪的数据包
需要读取，则构造ByteBuffer对象，读取数据包;
(10)如果轮询的Channel为OP__WRITE,说明还有数据没有发送完成，需要继续发送990

以块的方式处理数据，Java NIO 由以下几个核心部分组成：

1)Channel

数据可以从Channel读到Buffer中，也可以从Buffer 写到Channel中 通道是可以双向的。

FileChannel
DatagramChannel
SocketChannel
ServerSocketChannel

2)Buffer

缓冲区：实质上是一个容器，一个连续的数组（通常指字节数组）。所有数据都通过 Buffer 对象来处理，写入到通道的所有对象都必须先放到缓冲区中；同样地，从通道中读取的任何数据都要先读到缓冲区中。

Buffer的核心参数

1.capacity 缓冲区数组的总长度

2.position 下一个要操作的数据元素的位置

3.limit 缓冲区数组中不可操作的下一个元素的位置，limit<=capacity

4.mark 用于记录当前 position 的前一个位置或者默认是 0

调用 mark() 时，它将记录当前 position 的前一个位置，当我们调用 reset 时，position 将恢复 mark 记录下来的值。当你把缓冲区的数局写入到管道中的时候，你需要调用flip()方法将Buffer从写模式切换到读模式，调用flip()方法会将position设回0，并将limit设置成之前position的值。

创建一个buffer------>存储数据（position）------->调用flip()（ limit=position;position=0; ）------->读取数据------->调用clear( position=0;而limit=capacity; )------->存储数据（循环）

NIO里实现的buffer类型

ByteBuffer
CharBuffer
DoubleBuffer
FloatBuffer
IntBuffer
LongBuffer
ShortBuffer

3)Selector

Selector.open() ----> SelectorProvider.provider() ----> WindowsSelectorProvider---->SelectorProviderImpl ---->>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>不看了，这源码感觉看不完。也不知道到底想要啥.。。

Selector允许单线程处理多个 Channel。

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，事件的例子有如新连接进来，数据接收等。

NIO SelectionKey中定义的4种事件

1）SelectionKey.OP_ACCEPT —— 接收连接继续事件，表示服务器监听到了客户连接，服务器可以接收这个连接了

2）SelectionKey.OP_CONNECT —— 连接就绪事件，表示客户与服务器的连接已经建立成功

3）SelectionKey.OP_READ —— 读就绪事件，表示通道中已经有了可读的数据，可以执行读操作了（通道目前有数据，可以进行读操作了）

SelectionKey.OP_WRITE —— 写就绪事件，表示已经可以向通道写数据了（通道目前可以用于写操作）

这里注意，下面两种，SelectionKey.OP_READ ，SelectionKey.OP_WRITE ，

① 当向通道中注册SelectionKey.OP_READ事件后，如果客户端有向缓存中write数据，下次轮询时，则会 isReadable()=true；

② 当向通道中注册SelectionKey.OP_WRITE事件后，这时你会发现当前轮询线程中isWritable()一直为ture，如果不设置为其他事件

适用场景

BIO方式适用于连接数目比较小且固定的架构，这种方式对服务器资源要求比较高，并发局限于应用中，JDK1.4以前的唯一选择，但程序直观简单易理解。

NIO方式适用于连接数目多且连接比较短（轻操作）的架构，比如聊天服务器，并发局限于应用中，编程比较复杂，JDK1.4开始支持。

AIO方式适用于连接数目多且连接比较长（重操作）的架构，比如相册服务器，充分调用OS参与并发操作，编程比较复杂，JDK7开始支持。