不会吧！做了这么久开发还有不会NIO的，看阿里大佬怎么用的吧

前言

BIO

简单实现服务器和客户端

<code>package net.io; import net.ByteUtil; import java.io.*; import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket; //NIO（NonBlocking IO）非阻塞IO //通过一个事件监听器，吧这些客户端的连接保存起来，如果有时间发生再去处理，没时间发生不处理 public class Server { public Server(int port) { try { //创建服务器端，监听端口port ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port); //对客户端进行一个监听操作，如果有连接过来，就将连接返回（socket）-----阻塞方法 while (true) { //监听，阻塞方法 Socket socket = serverSocket.accept(); //每个服务器和客户端的通信都是针对与socket进行操作 System.out.println("客户端" + socket.getInetAddress()); InputStream inputStream = socket.getInputStream(); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(inputStream); //获取客户端发送的message Object get = ois.readObject(); System.out.println("接收到的消息为：" + get); //服务器需要给客户端进行一个回应 OutputStream outputStream = socket.getOutputStream(); ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(outputStream); String message = "客户端你好，我是服务器端"; //我这里写了，不代表发送了，知识写到了输出流的缓冲区 oos.writeObject(message); //发送并清空 oos.flush(); } } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) { new Server(7000); } } /<code>

<code>package net.io; import net.ByteUtil; import java.io.*; import java.net.Socket; public class Client { public Client(int port){ try { Socket socket = new Socket("localhost",port); //inputStream是输入流，从外面接收信息 //outpurStream是输出流， 往外面输出信息 OutputStream outputStream = socket.getOutputStream(); ObjectOutputStream oos = new ObjectOutputStream(outputStream); //发送的信息 String message = "服务器你好，我是客户端"; //我这里写了，不代表发送了，知识写到了输出流的缓冲区 oos.writeObject(message); //发送并清空 oos.flush(); //接收服务器的回应 InputStream inputStream = socket.getInputStream(); ObjectInputStream ois = new ObjectInputStream(inputStream); Object get = ois.readObject(); System.out.println("接收的信息为：" + get); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } } public static void main(String[] args) { new Client(7000); } } /<code>

针对于BIO，为什么是阻塞IO，是因为BIO是基于Socket完成数据的读写操作，Server调用accept()方法持续监听socket连接，所以就阻塞在accept()这里（后面的操作如果没有socket连接则无法执行），那这样就代表服务器只能同时处理一个socket的操作。
所以后序我们通过为socket连接创建一个线程执行，这样就可以增大服务器处理连接的数量了。
但是新的问题也就出来了，如果客户端的连接很多，那么就会导致服务器创建很多的线程

NIO

首先我们需要介绍一下NIO。如果说BIO是面向socket进行读写操作的话，那么NIO则是面向channel进行读写操作（或者说面向buffer）。
这里我们在讲解NIO之前，需要先讲解一下这个buffer。众所周知这就是一个缓冲，并且我们知道socket具有输入流inputStream和输出流outputStream（读写分开的），但是我们的channel是同时具有read和write两个方法，而且两个方法都是基于buffer进行操作（这里就可以说明channel仅能比普通输入输出流好，相当于channel是一条双向，输入输出流是两条单向），所以我们可以知道buffer的重要性。

Buffer

诸如ByteBuffer，IntBuffer等都是Buffer的派生抽象类，需要调用抽象类的静态方法allocate(X capacity)方法进行一个初始化操作，该方法就是初始化buffer的大小,或者使用wrap(X x)方法，该方法相当于直接将信息存入缓冲中。至于存入buffer的put()方法和取出缓存的get()方法在下面代码中我就详细介绍（有底层知识，具有源码阅读能力的可以根据我的注释进行阅读），最关键的还有flip()方法，它是作为一个读写切换的作用，他使的缓存可又读又写，又使得读写相互隔离（需要注意的是使用buffer尽量是依次写完然后再一次读完，最后在调用clear()方法进行复位，不然会导致buffer容量越来越小，具体解释在下面代码）。

<code>package net.nio.buffer; import java.nio.IntBuffer; public class TestBuffer { public static void main(String[] args) { /* *IntBuffer有四个重要参数 * 1.mark 标记 * 2.position 相当于当前下标、索引 * 3.limit 代表缓冲的终点，读取不能超过该下标，当然也不能超过最大容量。（在调用flip时候会将当前下标position值赋值给limit，然后position置0） * 4.Capacity 最大容量，在初始化IntBuffer对象时候就定义好了，不能改变（IntBuffer.allocate(int capacity) ） * * ctrl+h 可以查看该类的子类 */ //intBuffer初始化 IntBuffer intBuffer = IntBuffer.allocate(5); //放数据到缓冲区中 intBuffer.put(10); intBuffer.put(11); intBuffer.put(12); // intBuffer.put(13); // intBuffer.put(14); /* *这里的读写反转的实现机制是： * 例如我们缓冲区容量为5，调用方法put()将数据写入缓冲区中，假如我们写入三个此时position为3，此时limit = capacity * 如果我们调用flip方法使得limit = 3 ,position = 0 ,mark我们现在先不管（下图源码已说明） * public Buffer flip() { * limit = position; * position = 0; * mark = -1; * return this; * } * * 此时我们调用get()方法时候，取得下标是position的值，即从0下标读取。直到读取到position = limit = 3时候停止（不包括3） * 1.如果我们这个时候不调用flip()方法直接再次put()往缓冲区写入数据（即没从读状态切换到写状态），那么就会报错超过下标overflow * 2.如果我们调用一次flip()（即进入写状态）写入一个数据后，那么此时position = 0，limit = 3，此时我们最多存放3个数据（即下标0,1,2） * 如果我们不再次调用flip()切换状态那么就会导致，读取到错误数据，（即只存入了一个数据，但是却取出来了3个数据） * * 上述说明了一个问题，如果我们存取的数据越来越小，那么这个缓冲区逐渐缩小，导致并不能存取他的最大容量，可能会浪费内存， *（因为position是不能超过limit的，然而调用flip()方法后会使的limit = position（赋值操作），那么如果数据越来越少， * 就会导致缓冲区能使用的部分越来越小） * * 总结：缓冲区的大小设置应该根据实际使用进行设置（并且要及时调用clear() ），否则可能会导致缓冲区的内存浪费。 */ intBuffer.flip(); //切换读写状态 //判断缓存区是否还有剩余 while (intBuffer.hasRemaining()) { System.out.println(intBuffer.get()); } } } /<code>

Channel

Channel是NIO实现的基础，对于NIO，Channel的地位相当于BIO的socket。
Channel具有非常多方法，其中使用最多的就是两个方法write(ByteBuffer buf)和read(ByteBuffer buf)方法。
（这里需要注意的是这个read和write是buffer作为主体的，即read()方法是channel往buffer里写数据，而write()方法是指buffer向channel写数据）

<code>package net.nio.channel; import java.io.FileOutputStream; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.channels.FileChannel; public class TestChannel { public static void main(String[] args) throws Exception{ String abc = "我写入文件了"; //写入的文件地址与文件名 FileOutputStream fileOutputStream = new FileOutputStream("C:\\xxx\\xxx\\xxx\\test.txt"); //从输出流中获取channel实例 FileChannel channel = fileOutputStream.getChannel(); //创建字节缓冲区 ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024); //将字符串转化成字节数组并放入缓冲区中，然后缓冲区转换读写状态，由写入状态变为读取状态 byteBuffer.put(abc.getBytes()); byteBuffer.flip(); //将缓冲区数据写入到channel中（这里write代表从缓冲区写入，read代表从channel读取到缓冲区） channel.write(byteBuffer); //关闭通道和输出流 channel.close(); fileOutputStream.close(); } } /<code>

简单NIO实现

上面在介绍NIO时候讲过，NIO是需要一个Selector线程去监听那些客户端有实现发生，从而在进行处理，而不是BIO的一个线程维护一个socket。

下面针对于NIO我们先不引入Selector，就用BIO的方式实现一个客户端和服务器端。（相当于作为一个练手）

Server

<code>package net.nio.socket; import java.net.InetSocketAddress; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.channels.Selector; import java.nio.channels.ServerSocketChannel; import java.nio.channels.SocketChannel; import java.util.Arrays; public class Server { public static void main(String[] args) throws Exception { //开启nio的服务器端，并且绑定8000端口进行监听 ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open(); InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress(8000); serverSocketChannel.bind(inetSocketAddress); //创建缓冲区数组 ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(40); //服务器端接收来自客户端的请求，创建客户端的socket的实例 SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept(); //将客户端发送的数据读取到buffer数组中 socketChannel.read(byteBuffer); byte[] array = byteBuffer.array(); String msg = new String(array); System.out.println("服务器收到信息 ： " + msg); //对buffer数组进行读写反转，由读状态到写状态 byteBuffer.flip(); //将数据回显到客户端去 byteBuffer.put("ok".getBytes()); //做完一套读写操作后，需要进行clear byteBuffer.clear(); } } /<code>

Client

<code>package net.nio.serverclient; import java.net.InetSocketAddress; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.channels.SocketChannel; public class NIOClient { public static void main(String[] args) throws Exception { SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open(); InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress("localhost",8000); socketChannel.configureBlocking(false); //如果客户端未连接上服务器 if (!socketChannel.connect(inetSocketAddress)) { System.out.println("客户端连接不上服务器。。。。"); //如果客户端没有完成连接 while (!socketChannel.finishConnect()) { System.out.println("连接中。。。。"); } } //进入到这里说明连接成功 String message = "hello , Server!"; ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.wrap(message.getBytes()); //将buffer中的数据写入socketChannel socketChannel.write(byteBuffer); System.out.println("发送完毕"); } } /<code>

NIO实现（基于Selector）

首先我们需要知道Selector是什么?
Selector是一个选择器，既然是一个选择器，那么肯定是先有选项再有选择，理解这个后就知道channel肯定有的就是rigister()方法（因为需要将自己注册到Selector中）。

既然选项有了，那么如何选择呢？
Selector是针对已注册的channel中对有事件（例如：服务器：接受，读写，客户端：读写，服务器是在服务器开始就将自己注册，客户端是连接成功后由服务器将其注册）发生的channel进行处理。

Selector注册的不是简单的channel，而是将channel和其监听事件封装成一个SelectionKey保存在Selector底层的Set集合中。

Selector的keys()和selectedKeys()两个方法需要注意：
keys()方法是返回已注册的所有selectionKey。
selectedKeys()方法是返回有事件发生的selectionKey。

上面就是Selector的简单工作流程，下面我将附上代码，因为有较详细的注释，所以除了重要知识点我不再多介绍。

<code>package net.nio.serverclient; import java.net.InetSocketAddress; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.channels.SelectionKey; import java.nio.channels.Selector; import java.nio.channels.ServerSocketChannel; import java.nio.channels.SocketChannel; import java.util.Iterator; import java.util.Set; public class NIOServer { public static void main(String[] args) throws Exception { //开启ServerSocketChannel的监听 ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open(); //绑定端口8000 serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(8000)); //创建Selector对象 Selector selector = Selector.open(); //设置监听为非阻塞 serverSocketChannel.configureBlocking(false); //将ServerSocketChannel注册到Selector中（注册事件为ACCEPT） serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT); //Selector监听ACCEPT时间 while (true) { //未有事件发生（下面是等待），返回值为int,代表事件发生个数 if (selector.select(1000) == 0) { System.out.println("服务器等待了1S，无事件发生。。。。"); continue; } //有客户端请求过来，就获取到相关的selectionKeys集合 Set selectionKeys = selector.selectedKeys(); Iterator iterator = selectionKeys.iterator(); while (iterator.hasNext()) { //获取到事件 SelectionKey selectionKey = iterator.next(); //移出读取过的事件 iterator.remove(); //根据对应事件对应处理 if (selectionKey.isAcceptable()) { //有新的客户端连接服务器 SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept(); //给客户端设置非阻塞 socketChannel.configureBlocking(false); //设置该SocketChannel为读事件，并为它绑定一个Buffer socketChannel.register(selector,SelectionKey.OP_READ,ByteBuffer.allocate(1024)); } if (selectionKey.isReadable()) { //通过Key反向获取到事件的channel SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) selectionKey.channel(); //获取到事件绑定的buffer ByteBuffer byteBuffer = (ByteBuffer) selectionKey.attachment(); socketChannel.read(byteBuffer); //重置缓冲 byteBuffer.clear(); String message = new String(byteBuffer.array()); System.out.println("接收到客户端信息为: "+ message); } } } } } /<code>

Client

<code>package net.nio.serverclient; import java.net.InetSocketAddress; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.channels.SocketChannel; import java.util.Scanner; public class NIOClient { public static void main(String[] args) throws Exception { SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open(); InetSocketAddress inetSocketAddress = new InetSocketAddress("localhost",8000); socketChannel.configureBlocking(false); //如果客户端未连接上服务器 if (!socketChannel.connect(inetSocketAddress)) { System.out.println("客户端连接不上服务器。。。。"); //如果客户端没有完成连接 while (!socketChannel.finishConnect()) { System.out.println("连接中。。。。"); } } //进入到这里说明连接成功 while(true) { Scanner scanner = new Scanner(System.in); String message = scanner.nextLine(); ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.wrap(message.getBytes()); //将buffer中的数据写入socketChannel socketChannel.write(byteBuffer); System.out.println("发送完毕"); } } } /<code>

我们这里可以发现，只需要主函数中进行一个死循环，死循环中对selector注册的channel进行监听（select()方法），有事件发生则根据channel注册的监听事件对应进行处理。

这里需要注意的是需要将ServerSocketChannel和SocketChannel编程非阻塞（调用configureBlocking(false)），不然是无法注册到Selector中。

还有一件事需要注意：我们每次是通过iterator（迭代器）遍历发生时间的Set ，为了避免重复处理时间，我们在获取发生时间的selctionKey以后，就将其remove()。

最后

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