前言：近期在研究java netty这个网络框架，第一篇先介绍java的nio。

java nio在jdk1.4引入，事实上也算比較早的了。主要引入非堵塞io和io多路复用。内部基于reactor模式。

nio核心：

- buffer

- channel

- selector

buffer：

相似网络编程中的缓冲区，有

ByteBuffer 字节

CharBuffer 字符

IntBuffer

DoubleBuffer…

经常使用的有ByteBuffer和CharBuffer

java nio buffer是开辟了一块空间。内部有4个标记，分别为position，limit。capicity。mask。



position是当前读缓冲区位置，limit是数据的结尾。表示最多能读到limit位置，capacity是缓冲区的容量。在position和limit之间还会有mask用来标记一个位置，能够移动position到达mask位置

buffer有两个重要的方法clear和flip

clear()方法没有清空数据而是将position置为0,limit置为capacity，

为再次向buffer装数据做好准备

flip()方法在装载完数据后。将limit设为当前position位置，然后将position设置为0，简单来说就是flip()为从buffer中取出数据做好准备。

>

channel：

相似网络编程中的套接字，Java nio中称为Channel（通道），个人觉得这样更加方便我们理解，服务器和客户端之间通过Channel来数据传输。

channel 有

FileChannel 文件管道

DatagramChannel 数据报管道

SocketChannel socket管道

ServerSocketChannel 服务端socket管道

channel能够直接文件的部分或所有映射为buffer

注意：

程序不能直接訪问channel的数据。channel必须和buffer结合起来使用。

所有的channel都不应该用构造器，从传统的流节点Inputstream 等来获取channel

selector：

事件分发收集器，内部封装的epoll。我们能够往上面注冊事件，然后监听多个channel通道上的事件等。

时序图



注：图片非原创

从时序图能够看出java nio和我们平时写的网络编程非常像。

java nio实现简单的回射服务器

import java.io.IOException;

import java.net.InetAddress;

import java.net.InetSocketAddress;

import java.nio.ByteBuffer;

import java.nio.channels.*;

import java.nio.channels.spi.SelectorProvider;

import java.nio.charset.Charset;

import java.util.Set;

/**

 * Created by wwh on 15-7-25.

 */

public class NioSocket {

    //字符序列和字节序列的编码和解码

    private Charset charset = Charset.forName("UTF-8");

    void run(String ip, int port) throws IOException {

        try {

            //创建服务端套接字

            ServerSocketChannel server = ServerSocketChannel.open();

            //绑定ip和端口

            server.socket().bind(new InetSocketAddress(ip, port));

            //设置非堵塞

            server.configureBlocking(false);

            //创建selector事件选择器

            Selector selector = Selector.open();

            //将自己的监听套接字注冊到selector上。监听 accept事件

            //SelectionKey代表SelectableChannel和Selector的关系。Selectable是Selector可监听的事件channel.

            server.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

            while(selector.select() > 0){

                //selector.select()返回事件

                for(SelectionKey sk : selector.selectedKeys()) {

                    //从事件集合中删除正要处理的事件

                    selector.selectedKeys().remove(sk);

                    //推断事件的类型，依次处理

                    if(sk.isAcceptable()){

                        //假设事件为接受连接accpet事件

                        System.out.println("accpet 事件");

                        //调用accept接受请求连接

                        SocketChannel client = server.accept();

                        //设置为非堵塞

                        client.configureBlocking(false);

                        //向selector上注冊读事件

                        client.register(selector, SelectionKey.OP_READ);

                        //将sk相应的channel设置为准备接受其它请求

                        sk.interestOps(SelectionKey.OP_ACCEPT);

                    }

                    if(sk.isReadable()){

                        //假设事件为可读事件

                        System.out.println("read 事件");

                        SocketChannel client = (SocketChannel)sk.channel();

                        //定义缓冲区

                        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);

                        String mesg = "";

                        try {

                            while (client.read(buffer) > 0) {

                                buffer.flip();

                                mesg += charset.decode(buffer);

                            }

                            System.out.println("收到：" + mesg);

                            sk.interestOps(SelectionKey.OP_READ);

                        }catch (IOException e){

                            //假设出现异常，则取消当前的client连接

                            sk.cancel();

                            if(sk.channel() != null){

                                sk.channel().close();

                            }

                        }

                        //回复给发来消息的client

                        client.write(charset.encode(mesg));

                        System.out.println("回复：" + mesg);

                    }

                }

            }

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        NioSocket Server = new NioSocket();

        Server.run("192.168.10.75", 10000);

    }

}