Java NIO 简明教程之 Java NIO 概述

最近在整理 Java NIO 相关的资料，发现了 Jakob Jenkov 2014年写的 Java NIO Tutorial 教程，概念讲的非常透彻、浅显易懂，值得作为 Java NIO 学习的推荐材料。

具体参考文章会再文末注明出处。

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本系列会尽量保持和原英文版本一致的章节，因此会以小章节的方式发布该系列文章：

英文原文连接：http://tutorials.jenkov.com/java-nio/overview.html

Java NIO 概览

Java NIO 包含以下三个核心组件：

通道Channels
缓存Buffers
选择器Selectors

Java NIO 中的类和组件远多于以上列举的这三个，但在我看来 Channel，Buffer 和 Selector 构成了 API 的核心，其余组件像 Pipe 和 FileLock 只不过是为了配合三个核心组件而结合使用的工具类。因此在本节中会重点讲解这个三个核心组件，其他组件将会在本教程中其他各章节中分别介绍。

通道和缓冲区（Channels and Buffers）

通常来说 NIO 中的所有 IO 都需要使用 Channel 的，一个 Channel 像一个字节流；Channel 可以从 Channel 中把数据写到 Buffer 中，也可以把缓冲区 Buffer 的数据写入到 Channel 中，请看如下图例：

Java NIO: Channels read data into Buffers, and Buffers write data into Channels

下面列举的是通道和缓冲区（Channel，Buffer）类型中的主要实现类：

FileChannel(文件IO)
DatagramChannel(UDP)
SocketChannel(TCP)
ServerSocketChannel(网络IO)

正如你所看到的，上面通道（Channel）包含了 UDP、TCP、网络 IO以及文件IO。

和这些类一起的还有其他一些比较有趣的接口，在本节中暂时不多介绍。为了简洁起见，我们会在必要的时候引入这些概念。下面是核心的缓冲区（Buffer）实现类的列表：

ByteBuffer
CharBuffer
DoubleBuffer
FloatBuffer
IntBuffer
LongBuffer
ShortBuffer

上面这些缓冲区（Buffer）涵盖了可以通过 IO 操作的基础类型：byte、short、int、long、float、double 以及characters。NIO 实际上还提供一种 MappedBytesBuffer，一般用于和内存映射的文件，常用于大文件处理。

选择器（Selectors）

选择器允许单线程操作多个通道，如果你的应用程序中有非常多的数据量小的链接，这个特性将会非常有帮助。比如即时通讯服务。
下面是一个单线程中 Slector 维护 3 个 Channel 的图例：

Java NIO: A Thread uses a Selector to handle 3 Channel's

当你使用选择器（Selector）时，你必须先把通道（Channel）注册到选择器（Selector）上，注册后就可以调用选择器（Selector）的 select() 方法。这个方法将会进入阻塞直到有一个通道（Channel）的状态符合条件/事件达到，当方法返回时，线程可以处理该事件。例如：连接到达，数据到达。

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Java NIO 概览

通道和缓冲区（Channels and Buffers）

选择器（Selectors）

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