NIO基础

nio :  non-blocking io 非阻塞IO

1. 三大组件

1.1 channel和buffer

channel 有点像stream ，他就是读写数据的双向通道，可以从channel将数据读入buffer，也可以将buffer的数据写入channel，之前的stream 要么输入，要么输出；channel 比stream更加底层  。

常见的channel

1. FileChannel：用于文件的读取和写入操作。可以从文件中读取数据到缓冲区，也可以将数据从缓冲区写入文件。

2. SocketChannel：用于通过TCP协议进行网络通信。可以连接到远程服务器并发送和接收数据。

3. ServerSocketChannel：用于监听TCP连接请求。可以接受来自客户端的连接请求，并创建对应的SocketChannel进行通信。

4. DatagramChannel：用于通过UDP协议进行网络通信。可以发送和接收UDP数据包。

这些Channel的功能主要包括：

• 读取数据：可以从Channel中读取数据到缓冲区，供后续处理使用。

• 写入数据：可以将数据从缓冲区写入到Channel中，发送给对应的目标。

• 非阻塞模式：可以将Channel设置为非阻塞模式，以便在没有数据可读或可写时立即返回，而不是一直等待。

• 文件操作：FileChannel可以进行文件的读取和写入操作，包括读取文件内容、写入文件内容、文件的位置操作等。

• 网络通信：SocketChannel和ServerSocketChannel可以进行网络通信，包括连接远程服务器、发送和接收数据等。

这些Channel提供了更高级别的IO操作，相比于传统的InputStream和OutputStream，更加灵活和高效。通过使用这些Channel，可以实现更好的IO性能和更多的IO操作控制。

        buffer 不多多赘述

Buffer对象具有以下几个重要的属性和方法：

• 容量（Capacity）：表示Buffer的最大容量，即它可以存储的最大数据量。

• 位置（Position）：表示当前读写的位置，初始位置为0。

• 限制（Limit）：表示有效数据的末尾位置，初始限制为容量。

• 标记（Mark）：用于临时存储位置的标记，可以通过调用mark()方法设置标记，通过调用reset()方法恢复到标记位置。

• 读写操作：可以通过put()方法将数据写入Buffer，通过get()方法从Buffer中读取数据。

• 翻转（Flip）：将Buffer从写模式切换到读模式，即将限制设置为当前位置，位置设置为0。

• 清空（Clear）：将Buffer从读模式切换到写模式，即将位置和限制都设置为容量。

• 压缩（Compact）：将未读取的数据复制到Buffer的起始位置，然后将位置设置为未读取数据的末尾。

Buffer提供了一种方便的方式来处理数据，可以通过读写操作来操作Buffer中的数据，并且可以通过翻转、清空等方法来控制读写的位置和限制。在NIO中，Buffer与Channel配合使用，可以实现高效的数据读写操作。

Selector

selector但从字面意思上不好理解，接下来需要结合服务器的设计演化来理解它的用途

多线程版设计

        缺点：连接数一多就不行了，大量数据来了，就会创建大量thread，到一定程度会造成oom。

而且线程上下文切换开销也会增大。因为你这个多线程我这个几个cpu吃不住。

线程池版设计

          虽然避免了oom ，降低了上下文切换的开销。但是他是在阻塞模式下工作的，就好比你的线程池里的一个线程，只能等待服务完一个socket之后才能服务完另一个socket。所以他只适合短链接的场景。

selector版的设计

selector 的作用就是配合一个线程来管理多个channel，获取这些channel 上发生的事件，这些 channel 工作在非阻塞模式下，不会让线程吊死在一个 channel 上。适合连接数特别多，但流暴低的场景 (low traffic)

调用selector 的select0 会阻塞直到channel 发生了读亏就緒事件，这些事件发生，select 方法就会返回这些事件交给 thread 来处理

讲个小案例就是说 selector好比服务员 ，channel 好比客人。channelA把服务员selector说了我来一份饺子 ，又说我在想想，与此同时channelB说我来个包子，这时候selector不会等着A，而是转头给B一个包子。但是a是个吃货我要这个还要哪个等等 这时候channel会一直服务a，但如果a说我在想想还要啥，selector就去服务其他客人了。  这就是非阻塞的去处理事件