俗话说，学不会的，越要研究。对于我这样一个Java小白来说，不断的学习与克服，才是我能够选择的前进道路。

我在刚开始自学Java的时候，学到IO这里，就产生了抵触心理，我认为这个东西没用，且复杂，但是我问了下男朋友，这个东西难不难，他却说很简单很好理解，可能就是因为女生对于计算机自己内部沟通交流的方式不够理解的原因，导致了针对IO学习时的觉得它抽象、复杂。特别对于基于IO实现的NIO，我更是云里雾里，所以趁这次机会，好好的理解与总结一下，希望能够以最通俗易懂的形式记录下来。

1.NIO是什么玩意？

在我的理解内，NIO就是将传统的IO阻塞单处理模式，优化为非阻塞且可多处理的模式。

其实针对于普通IO，我们想要实现NIO模式也是可以的，我们可以采用多线程方式进行接收和处理，但是这样十分耗费资源，且虚拟机能够支持的最大线程数是有限的，我们不可能无休止的去创建，并且对于CPU来说，来回的调用众多线程，更是一种耗性能的不可采取方法。

2.多路复用模式

多路复用，其实就是将单一进行复用。针对IO模型来说，多路复用的核心点就在于一个线程，去处理多个请求，也是实现了单一进行复用，不过这里的单一并不是限定，我们其实也可以采用少量的线程，去接收多个请求，以此实现了复用。对于普通IO模型来说，实现复用的形式只能是开启多个线程来进行处理，这样的缺点就在于虚拟机对于线程的限制，以及CPU对于性能的消耗；而对于NIO来说，实际的复用就是采用单一线程进行多个请求的接收。

3.JavaNIO实现

想要突破IO的瓶颈，就需要使用到上文提到的多路复用模式，所以在Java中，为了突破这样的场景，利用多路复用来实现NIO，非阻塞式的IO。

那么什么是阻塞与非阻塞的IO呢，其实就是针对于实际的IO操作过程中，是否需要等待的情况。举个最通俗的例子，就像是胡同地点内的堵车情况，胡同很窄很窄，如果前面的车子不向前走，那么你就必须等待，这就是阻塞；而如果像条条大路这样的城市地点，那么就算你前面有车子，你也可以选择拐弯换道通行，无需等待，这就是非阻塞。

而针对Java中的多路复用模式的实现核心，主要通过一个叫做Selector的轮询选择器来完成。

3.1 Channel、Buffer、Selector

在之前的普通IO情况下，我们的应用在同一时刻只能阻塞的执行同一个操作，也就是说，如果我们的内核系统(底层层面)不准备好相应的数据，那么我们的用户态(应用层面)就必须等待，直到数据就绪、能够读写才能继续执行，在此期间，其他操作无法进行，而且在普通IO模式下，我们只能接收和处理一个请求，除非开启多线程模式，可是这种做法是会有瓶颈和性能消耗的。

在NIO模式下，我们的应用可以通过Selector这样的选择器，在同一时刻接收多个连接请求。当然，只通过选择器，是不可能完成这样的多路复用模式，在多路复用模式下，还需要有相应的通道channel及buffer容器。

Channel：通道，用于接收及存储不同的连接与状态。

Buffer：容器，在应用写入写出时，都通过这个容器进行。

Selctor：选择器，相当于一个调度中心，负责轮询查看不同通道内的请求，做出相应的选择处理。

Channel这样的通道，属于一层桥梁，而Butter属于一辆货车，数据的通信，需要用货车进行承载运行，通过桥梁，送到需求目的地。而这样的桥梁有多个，针对每个不同桥梁能够运输的货物也是不同的，这就是对于JavaChannel中的key不同，不同的key代表不同的状态，每个Channel放置不同的状态。当送货者知道了自己要送货的目的地时，则装货(请求内容)开车，出发送货(连接)，它会对于不同的目的地(状态)，会选择不同的桥梁，而到达目的地前，会经过收费站，收费站内会有一个调度员(Selector)，调度员手里有需求方所要货物的订单(感兴趣状态)，通过这个调度员对每个到达车辆的询问，可以知道是否是需求方真正想要的东西，如果是需求方想要的东西，那就让货车停下，通知需求方来卸货，并接收和处理货物。

其实上面的代入表述，其实是一个广义的，只是为了更好的理解。

实际当中，会比表述中严谨的多。

如图所示，我们可以看到Java中对于NIO的实现。首先程序会向Selector中注册Channel，及对应Channel中所要关注的事件，并开始轮询与检测这样的多个Channel，如果其中有某个事件状态符合我们所注册的通道事件，那么Selector就会将它作为key集返回给程序，与此同时，类似于读和写这样的事件，就已经将内容存储到了butter中，程序通过key感知到对应事件后，可以直接通过butter去做相应的操作，这里也就是我们提到的非阻塞式，无需等待，但严格意义来将，NIO在无任何事件处理的时候还是处于阻塞等待的状态的，但是有多个事件时，便会针对这多个事件而进行非阻塞的处理了。

4.总结

1.NIO采用了多路复用模式，利用单个或少数量的线程去接收多个IO请求以此提高程序性能。

2.实现多路复用的核心在于Selector，通过在Selector中注册不同的事件，使Selector利用轮询机制，可以关注、处理不同的请求事件。

3.数据必须通过Channel存储入一个Buffer提供给应用处理。

4.只有程序所关注的事件已经准备好后，Selector才使用户感知，让用户直接进行处理。

ps：这次是小编第一次写文章，而且是自己所不太熟悉的部分，所以写的不是很好，主要还是为了能够自己理解，如果其中有错误的地方，希望大家指出。