NIO
介绍
NIO是当下非常火热的一种IO工作方式，它能够解决传统BIO的痛点：阻塞。
NIO是一种同步非阻塞的I/O模型，在Java 1.4 中引入了NIO框架，对应 java.nio 包，提供了 Channel , Selector，Buffer等抽象。
同步非阻塞式IO以块的方式处理数据，面向缓存区的，采用多路复，Reactor模式，基于事件驱动。Netty是实现了NIO的一个流行框架，JBoss的。
- BIO如果遇到IO阻塞时，线程将会被挂起，直到IO完成后才唤醒线程，线程切换带来了额外的开销。
- BIO中每个IO都需要有对应的一个线程去专门处理该次IO请求，会让服务器的压力迅速提高。
NIO与BIO的区别
BIO是面向流的IO，它建立的通道都是单向的，所以输入和输出流的通道不相同，必须建立2个通道，通道内的都是传输==0101001···==的字节数据。
NIO是面向缓冲区的，它会建立一个通道（Channel），该通道我们可以理解为铁路，该铁路上可以运输各种货物，而通道上会有一个缓冲区（Buffer）用于存储真正的数据，缓冲区我们可以理解为一辆火车。通道（铁路）只是作为运输数据的一个连接资源，而真正存储数据的是缓冲区（火车）。即通道负责传输，缓冲区负责存储。
区别基本可以用下表表示：
| BIO | NIO |
|---|---|
| 面向流 | 面向缓冲区 |
| 单向通道 | 双向通道 |
| 阻塞IO | 非阻塞IO |
| — | 选择器Selectors |
概念介绍
缓冲区（Buffer）
缓冲区是存储数据的区域，在 Java 中，缓冲区就是数组，为了可以操作不同数据类型的数据，Java 提供了许多不同类型的缓冲区，除了布尔类型以外，其它基本数据类型都有对应的缓冲区数组对象。
因为NIO是基于缓冲的，所以buffer是最底层的必要类，这也是IO和NIO的根本不同，虽然stream等有buffer开头的扩展类，但只是流的包装类，还是从流读到缓冲区，而NIO却是直接读到buffer中进行操作。
通道（Channel）
类似于IO的stream，但是不同的是除了FileChannel，其他的channel都能以非阻塞状态运行。FileChannel执行的是文件的操作，可以直接DMA操作内存而不依赖于CPU。其他比如socketchannel就可以在数据准备好时才进行调用。IO分为磁盘IO和网络IO，所以通常意义上的NIO是指网络IO，即除FileChnnel之外的channel都可以非阻塞。
通道是可以双向读写的，传统的 BIO 需要使用输入/输出流表示数据的流向，在 NIO 中可以减少通道资源的消耗。
可以通过 getChannel() 方法获取一个通道，支持获取通道的类如下：
- 文件IO：FileInputStream、FileOutputStream、RandomAccessFile
- TCP网络IO：Socket、ServerSocket
- UDP网络IO：DatagramSocket
选择器（Selectors）
选择器是提升IO性能的灵魂之一，它底层利用了多路复用IO机制，让选择器可以监听多个IO连接，根据IO的状态响应到服务器端进行处理。通俗地说：选择器可以监听多个IO连接，而传统的BIO每个IO连接都需要有一个线程去监听和处理。
在BIO中，每个Socket都需要有一个专门的线程去处理每个请求，而在NIO中，只需要一个Selector即可监听各个Socket请求，而且Selector并不是阻塞的，所以不会因为多个线程之间切换导致上下文切换带来的开销。
在Java NIO中，选择器是使用Selector类表示，Selector可以接收各种IO连接，在IO状态准备就绪时，会通知该通道注册的 Selector，Selector在下一次轮询时会发现该IO连接就绪，进而处理该连接，Selector选择器主要用于网络IO当中。
选择器的作用就是：监听多个IO通道，当有通道就绪时选择器会轮询发现该通道，并做相应的处理。那么IO状态分为很多种，我们如何去识别就绪的通道是处于哪种状态呢？在Java中提供了选择键（SelectionKey）。
选择键（SelectionKey）
在选择器轮询到有就绪通道时，会返回这些通道的就绪选择键（SelectionKey），通过选择键可以获取到通道进行操作。
java中提供了四种选择键：
- SelectionKey.OP_READ：套接字通道准备好进行读操作
- SelectionKey.OP_WRITE：套接字通道准备好进行写操作
- SelectionKey.OP_ACCEPT：服务器套接字通道接受其它通道
- SelectionKey.OP_CONNECT：套接字通道准备完成连接