一、 Java NIO 【Netty系列】
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一、 Java NIO 【Netty系列】
最近在B站（ps：小破站真不错!!!）学习Netty相关的视频，有了输入当然就要输出啦，不然脑子就堵死了，开个玩笑，要养成记笔记的习惯（ps：因为大佬都是这么说的），所以在这里做一个笔记的记录，有所感，有所悟。想去看视频的，B站链接在文章末供上。
ok，言归正传，在学习Netty之前，我们先了解一下NIO，因为Netty本质是一个NIO框架。
1、NIO概述
Java支持三种网络编程模型I/O模式：BIO（同步阻塞）、NIO（同步非阻塞）、AIO（异步非阻塞）。
BIO是同步阻塞的，客户端和服务端进行通信，客户端每一个请求，服务端就启动一个线程进行处理，这样请求多了，就会产生大量线程，可以使用线程池的方式解决创建线程多的问题，但是依然对服务端的资源要求较高。
AIO是异步非阻塞的，服务器实现模式为一个有效请求一个线程，客户端的I/O请求都是由OS先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理。
NIO与BIO一个比较重要的不同，是我们使用BIO的时候往往会引入多线程，每个连接一个单独的线程；而NIO则是使用单线程或者只使用少量的多线程，每个连接共用一个线程（有一个多路复用器，把所有连接都注册到多路复用器上，轮询到连接有I/O请求就进行处理）。Java NIO 全称 java non-blocking IO，是指 JDK 提供的新 API。从 JDK1.4 开始，Java 提供了一系列改进的输入/输出的新特性，被统称为 NIO(即 New IO)，是同步非阻塞的。这里涉及一个【同步、异步】【阻塞、非阻塞】问题，在这里说明一下。
在Unix的IO模型中
1、同步：用户程序要参与把数据拷贝到程序缓冲区
2、异步：用户程序发起IO请求后，不等待数据，同时操作系统内核负责I/O操作把数据从内核拷贝到用户程序的缓冲区后通知应用程序。数据拷贝是由操作系统内核完成，用户程序从一开始就没有等待数据，发起请求后不参与任何IO操作，等内核通知完成。
1、阻塞：用户程序发起IO操作请求后等待数据返回
2、非阻塞：用户程序发起IO操作请求后不等待数据，而是调用会立即返回一个标志信息告知条件不满足，数据未准备好，从而用户请求程序继续执行其它任务。执行完其它任务，用户程序会主动轮询查看IO操作条件是否满足，如果满足，则用户程序亲自参与拷贝数据动作
总结来说，同步和异步的区别就是数据的拷贝是否需要操作系统来完成，阻塞和非阻塞的区别就是发起一个I/O请求后是否有立刻返回一个标志信息而不让请求线程等待。
2、NIO的三大核心组件
Java NIO 由以下几个核心部分组成：
- Channels（通道）
- Buffers（缓冲区）
- Selectors（选择器）
Channel 和 Buffer
所有的 IO 在NIO 中都从一个Channel 开始。Channel 有点像流，不过Channel 是双向的。数据可以从Channel读到Buffer中，也可以从Buffer 写到Channel中。
Java NIO中的一些主要Channel的实现：
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FileChannel
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DatagramChannel
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SocketChannel
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ServerSocketChannel
FileChannel 用于文件的数据读写，DatagramChannel 用于 UDP 的数据读写，ServerSocketChannel 和SocketChannel 用于 TCP 的数据读写。
【ServerSocketChanne 类似 ServerSocket , SocketChannel 类似 Socket】
Java NIO中的一些主要Buffer的实现：
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ByteBuffer
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CharBuffer
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DoubleBuffer
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FloatBuffer
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IntBuffer
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LongBuffer
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ShortBuffer
NIO 的通道（Channel） 和 流（Stream）的区别：
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通道可以同时进行读写，而流只能读或者只能写
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通道可以实现异步读写数据
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通道可以从缓冲读数据，也可以写数据到缓冲
Selector
Java NIO 引入 Selector ( 选择器 )的概念，它是 Java NIO 得以实现非阻塞 IO 操作的最最最关键。
我们可以注册多个 Channel 到一个 Selector 中。而 Selector 内部的机制，就可以自动的为我们不断的执行查询( select )操作，判断这些注册的 Channel 是否有已就绪的 IO 事件( 例如可读，可写，网络连接已完成 )。
通过这样的机制，一个线程通过使用一个 Selector ，就可以非常简单且高效的来管理多个 Channel 了。
后续文章会对三个组件详细介绍。
小破站链接：https://www.bilibili.com/video/BV1DJ411m7NR
一起学习，一起进步，加油！！！