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万字长文详解I/O，看完再也不会怀疑人生!

作者：互联网

Java IO 是一个庞大的知识体系，很多人学着学着就会学懵了，包括我在内也是如此，所以本文将会从 Java 的 BIO 开始，一步一步深入学习，引出 JDK1.4 之后出现的 NIO 技术，对比 NIO 与 BIO 的区别，然后对 NIO 中重要的三个组成部分进行讲解（缓冲区、通道、选择器），最后实现一个简易的客户端与服务器通信功能。

传统的 BIO

Java IO流是一个庞大的生态环境，其内部提供了很多不同的输入流和输出流，细分下去还有字节流和字符流，甚至还有缓冲流提高 IO 性能，转换流将字节流转换为字符流······看到这些就已经对 IO 产生恐惧了，在日常开发中少不了对文件的 IO 操作，虽然 apache 已经提供了它Commons IO 这种封装好的组件，但面对特殊场景时，我们仍需要自己去封装一个高性能的文件 IO 工具类，本文将会解析 Java IO 中涉及到的各个类，以及讲解如何正确、高效地使用它们。

BIO NIO 和 AIO 的区别

我们会以一个经典的烧开水的例子通俗地讲解它们之间的区别

BIO (同步阻塞 I/O)

这里假设一个烧开水的场景，有一排水壶在烧开水，BIO的工作模式就是， 小菠萝一直看着着这个水壶，直到这个水壶烧开，才去处理下一个水壶。线程在等待水壶烧开的时间段什么都没有做。

NIO（同步非阻塞 I/O）

还拿烧开水来说，NIO的做法是小菠萝一边玩着手机，每隔一段时间就看一看每个水壶的状态，看看是否有水壶的状态发生了改变，如果某个水壶烧开了，可以先处理那个水壶，然后继续玩手机，继续隔一段时间又看看每个水壶的状态。

AIO （异步非阻塞 I/O）

小菠萝觉得每隔一段时间就去看一看水壶太费劲了，于是购买了一批烧开水时可以哔哔响的水壶，于是开始烧水后，小菠萝就直接去客厅玩手机了，水烧开时，就发出“哔哔”的响声，通知小菠萝来关掉水壶。

什么是流

知识科普：我们知道任何一个文件都是以二进制形式存在于设备中，计算机就只有 0 和1，你能看见的东西全部都是由这两个数字组成，你看这篇文章时，这篇文章也是由01组成，只不过这些二进制串经过各种转换演变成一个个文字、一张张图片跃然屏幕上。

而且就是将这些二进制串在各种设备之间进行传输，如果你觉得有些抽象，我举个例子就会好理解一些：

“

下图是一张图片，它由01串组成，我们可以通过程序把一张图片拷贝到一个文件夹中，

把图片转化成二进制数据集，把数据一点一点地传递到文件夹中 , 类似于水的流动 , 这样整体的数据就是一个数据流

”

IO 流读写数据的特点：

流的分类

根据数据流向不同分类：输入流 和 输出流

图示中的硬盘只是其中一种设备，还有非常多的设备都可以应用在IO流中，例如：打印机、硬盘、显示器、手机······

根据处理数据的基本单位不同分类：字节流 和 字符流

“

字符流的本质也是通过字节流读取，Java 中的字符采用 Unicode 标准，在读取和输出的过程中，通过以字符为单位，查找对应的码表将字节转换为对应的字符。

”

面对字节流和字符流，很多读者都有疑惑：什么时候需要用字节流，什么时候又要用字符流？

我这里做一个简单的概括，你可以按照这个标准去使用：

字符流只针对字符数据进行传输，所以如果是文本数据，优先采用字符流传输；除此之外，其它类型的数据（图片、音频等），最好还是以字节流传输。

根据这两种不同的分类，我们就可以做出下面这个表格，里面包含了 IO 中最核心的 4 个顶层抽象类：

现在看 IO 是不是有一些思路了，不会觉得很混乱了，我们来看这四个类下的所有成员。


[来自于 cxuan 的 《Java基础核心总结》]

看到这么多的类是不是又开始觉得混乱了，不要慌，字节流和字符流下的输入流和输出流大部分都是一一对应的，有了上面的表格支撑，我们不需要再担心看见某个类会懵逼的情况了。

看到 Stream 就知道是字节流，看到 Reader / Writer 就知道是字符流。

这里还要额外补充一点：Java IO 提供了字节流转换为字符流的转换类，称为转换流。

注意字节流与字符流之间的转换是有严格定义的：

为什么在输入流不能字符流 => 字节流，输出流不能字节流 => 字符流？

“

在存储设备上，所有数据都是以字节为单位存储的，所以输入到内存时必定是以字节为单位输入，输出到存储设备时必须是以字节为单位输出，字节流才是计算机最根本的存储方式，而字符流是在字节流的基础上对数据进行转换，输出字符，但每个字符依旧是以字节为单位存储的。

”

节点流和处理流

在这里需要额外插入一个小节讲解节点流和处理流。

上图将 ByteArrayInputStream 封装成 DataInputStream，可以将输入的字节数组转换为对应数据类型的数据。例如希望读入int类型数据，就会以2个字节为单位转换为一个数字。

Java IO 的核心类 File

Java 提供了 File类，它指向计算机操作系统中的文件和目录，通过该类只能访问文件和目录，无法访问内容。它内部主要提供了 3 种操作：

上面举例的操作都是在开发中非常常用的，File 类远不止这些操作，更多的操作可以直接去 API 文档中根据需求查找。

访问文件的属性：

文件检测：

操作文件：

多了解一些

文件的读/写/执行权限，在 Windows 中通常表现不出来，而在 Linux 中可以很好地体现这一点，原因是 Linux 有严格的用户权限分组，不同分组下的用户对文件有不同的操作权限，所以这些方法在 Linux 下会比在 Windows 下更好理解。下图是 redis 文件夹中的一些文件的详细信息，被红框标注的是不同用户的执行权限：


root root 分别代表：当前文件的所有者，当前文件所属的用户分组。Linux 下文件的操作权限分为三种用户：

Java IO 流对象

回顾流的分类有2种：

所以，本小节将以字节流和字符流作为主要分割点，在其内部再细分为输入流和输出流进行讲解。

字节流对象

字节流对象大部分输入流和输出流都是成双成对地出现，所以学习的时候可以将输入流和输出流一一对应的流对象关联起来，输入流和输出流只是数据流向不同，而处理数据的方式可以是相同的。

注意不要认为用什么流读入数据，就需要用对应的流写出数据，在 Java 中没有这么规定，下图只是各个对象之间的一个对应关系，不是两个类使用时必须强制关联使用。

“

下面有非常多的类，我会介绍基类的方法，了解这些方法是非常有必要的，子类的功能基于父类去扩展，只有真正了解父类在做什么，学习子类的成本就会下降。

”

InputStream

InputStream 是字节输入流的抽象基类，提供了通用的读方法，让子类使用或重写它们。下面是 InputStream 常用的重要的方法。

还有其它一些不太常用的方法，我也列出来了。


（1）ByteArrayInputStream

ByteArrayInputStream 内部包含一个 buf 字节数组缓冲区，该缓冲区可以从流中读取的字节数，使用 pos 指针指向读取下一个字节的下标位置，内部还维护了一个count 属性，代表能够读取 count 个字节。

bytearrayinputstream

“

必须保证 pos 严格小于 count，而 count 严格小于 buf.length 时，才能够从缓冲区中读取数据

”

（2）FileInputStream

文件输入流，从文件中读入字节，通常对文件的拷贝、移动等操作，可以使用该输入流把文件的字节读入内存中，然后再利用输出流输出到指定的位置上。

（3）PipedInputStream

管道输入流，它与 PipedOutputStream 成对出现，可以实现多线程中的管道通信。PipedOutputStream 中指定与特定的 PipedInputStream 链接，PipedInputStream 也需要指定特定的 PipedOutputStream 连接，之后输出流不断地往输入流的 buffer 缓冲区写数据，而输入流可以从缓冲区中读取数据。

（4）ObjectInputStream

对象输入流，用于对象的反序列化，将读入的字节数据反序列化为一个对象，实现对象的持久化存储。

（5）PushBackInputStream

它是 FilterInputStream 的子类，是一个处理流，它内部维护了一个缓冲数组buf。

 

需要注意的是如果回推字节时，如果缓冲区已满，会抛出 IOException 异常。

它的应用场景：对数据进行分类规整。

假如一个文件中存储了数字和字母两种类型的数据，我们需要将它们交给两种线程各自去收集自己负责的数据，如果采用传统的做法，把所有的数据全部读入内存中，再将数据进行分离，面对大文件的情况下，例如1G、2G，传统的输入流在读入数组后，由于没有缓冲区，只能对数据进行抛弃，这样每个线程都要读一遍文件。

使用 PushBackInputStream 可以让一个专门的线程读取文件，唤醒不同的线程读取字符：

到这里，你是否会想到 AQS 的 Condition 等待队列，多个线程可以在不同的条件上等待被唤醒。

（6）BufferedInputStream

缓冲流，它是一种处理流，对节点流进行封装并增强，其内部拥有一个 buffer 缓冲区，用于缓存所有读入的字节，当缓冲区满时，才会将所有字节发送给客户端读取，而不是每次都只发送一部分数据，提高了效率。

（7）DataInputStream

数据输入流，它同样是一种处理流，对节点流进行封装后，能够在内部对读入的字节转换为对应的 Java 基本数据类型。

（8）SequenceInputStream

将两个或多个输入流看作是一个输入流依次读取，该类的存在与否并不影响整个 IO 生态，在程序中也能够做到这种效果

（9）StringBufferInputStream

将字符串中每个字符的低 8 位转换为字节读入到字节数组中，目前已过期

InputStream 总结：

OutputStream

OutputStream 是字节输出流的抽象基类，提供了通用的写方法，让继承的子类重写和复用。


OutputStream 中大多数的类和 InputStream 是对应的，只不过数据的流向不同而已。从上面的图可以看出：

字符流对象

字符流对象也会有对应关系，大多数的类可以认为是操作的数据从字节数组变为字符，类的功能和字节流对象是相似的。

“

字符输入流和字节输入流的组成非常相似，字符输入流是对字节输入流的一层转换，所有文件的存储都是字节的存储，在磁盘上保留的不是文件的字符，而是先把字符编码成字节，再保存到文件中。在读取文件时，读入的也是一个一个字节组成的字节序列，而 Java 虚拟机通过将字节序列，按照2个字节为单位转换为 Unicode 字符，实现字节到字符的映射。

”

Reader

Reader 是字符输入流的抽象基类，它内部的重要方法如下所示。

还有其它一些额外的方法，与字节输入流基类提供的方法是相同的，只是作用的对象不再是字节，而是字符。

Writer

Reader 是字符输出流的抽象基类，它内部的重要方法如下所示。

字节流与字符流的转换

从任何地方把数据读入到内存都是先以字节流形式读取，即使是使用字符流去读取数据，依然成立，因为数据永远是以字节的形式存在于互联网和硬件设备中，字符流是通过字符集的映射，才能够将字节转换为字符。

所以 Java 提供了两种转换流：

“

了解了 Java 传统的 BIO 中字符流和字节流的主要成员之后，至少要掌握以下两个关键点：

（1）传统的 BIO 是以流为基本单位处理数据的，想象成水流，一点点地传输字节数据，IO 流传输的过程永远是以字节形式传输。

（2）字节流和字符流的区别在于操作的数据单位不相同，字符流是通过将字节数据通过字符集映射成对应的字符，字符流本质上也是字节流。

”

接下来我们再继续学习 NIO 知识，NIO 是当下非常火热的一种 IO 工作方式，它能够解决传统 BIO 的痛点：阻塞。

我们希望做到的是当线程等待 IO 完成时能够去完成其它事情，当 IO 完成时线程可以回来继续处理 IO 相关操作，不必干干的坐等 IO 完成。在 IO 处理的过程中，能够有一个专门的线程负责监听这些 IO 操作，通知服务器该如何操作。所以，我们聊到 IO，不得不去接触 NIO 这一块硬骨头。

新潮的 NIO

我们来看看 BIO 和 NIO 的区别，BIO 是面向流的 IO，它建立的通道都是单向的，所以输入和输出流的通道不相同，必须建立2个通道，通道内的都是传输==0101001···==的字节数据。

而在 NIO 中，不再是面向流的 IO 了，而是面向缓冲区，它会建立一个通道（Channel），该通道我们可以理解为铁路，该铁路上可以运输各种货物，而通道上会有一个缓冲区（Buffer）用于存储真正的数据，缓冲区我们可以理解为一辆火车。

通道（铁路）只是作为运输数据的一个连接资源，而真正存储数据的是缓冲区（火车）。即通道负责传输，缓冲区负责存储。

理解了上面的图之后，BIO 和 NIO 的主要区别就可以用下面这个表格简单概括。

缓冲区（Buffer）

缓冲区是存储数据的区域，在 Java 中，缓冲区就是数组，为了可以操作不同数据类型的数据，Java 提供了许多不同类型的缓冲区，除了不同类型以外，其它基本数据类型都有对应的缓冲区数组对象。

“

为什么没有布尔类型的缓冲区呢？

在 Java 中，boolean 类型数据只占用 1 bit，而在 IO 传输过程中，都是以字节为单位进行传输的，所以 boolean 的 1 bit 完全可以使用 byte 类型的某一位，或者 int 类型的某一位来表示，没有必要为了这 1 bit 而专门提供多一个缓冲区。

”

分配一个缓冲区的方式都高度一致：使用allocate(int capacity)方法。

例如需要分配一个 1024 大小的字节数组，代码就是下面这样子。

ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);

缓冲区读写数据的两个核心方法：

缓冲区的重要属性：

缓冲区为高效读写数据而提供的其它辅助方法：

public final Buffer flip() {
    limit = position;
    position = 0;
    mark = -1;
    return this;
}

调用 flip() 会将可操作的大小 limit 设置为当前写的位置，操作数据的起始位置 position 设置为 0，即从头开始读取数据。

“

更多的方法可以去查阅 API 文档，本文碍于篇幅原因就不贴出其它方法了，主要是要理解缓冲区的作用

”

我们来看一个简单的例子

public Class Main {
    public static void main(String[] args) {
         // 分配内存大小为11的整型缓存区
        IntBuffer buffer = IntBuffer.allocate(11);
        // 往buffer里写入2个整型数据
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            int randomNum = new SecureRandom().nextInt();
            buffer.put(randomNum);
        }
        // 将Buffer从写模式切换到读模式
        buffer.flip();
        System.out.println("position >> " + buffer.position()
                           + "limit >> " + buffer.limit() 
                           + "capacity >> " + buffer.capacity());
        // 读取buffer里的数据
        while (buffer.hasRemaining()) {
            System.out.println(buffer.get());
        }
        System.out.println("position >> " + buffer.position()
                           + "limit >> " + buffer.limit() 
                           + "capacity >> " + buffer.capacity());
    }
}

执行结果如下图所示，首先我们往缓冲区中写入 2 个数据，position 在写模式下指向下标 2，然后调用 flip() 方法切换为读模式，limit 指向下标 2，position 从 0 开始读数据，读到下标为 2 时发现到达 limit 位置，不可继续读。

整个过程可以用下图来理解，调用 flip() 方法以后，读出数据的同时 position 指针不断往后挪动，到达 limit 指针的位置时，该次读取操作结束。

“

介绍完缓冲区后，我们知道它是存储数据的空间，进程可以将缓冲区中的数据读取出来，也可以写入新的数据到缓冲区，那缓冲区的数据从哪里来，又怎么写出去呢？接下来我们需要学习传输数据的介质：通道（Channel）

”

通道（Channel）

上面我们介绍过，通道是作为一种连接资源，作用是传输数据，而真正存储数据的是缓冲区，所以介绍完缓冲区后，我们来学习通道这一块。

通道是可以双向读写的，传统的 BIO 需要使用输入/输出流表示数据的流向，在 NIO 中可以减少通道资源的消耗。

通道内都保存在 java.nio.channels 包下，我们日常用到的几个重要的类有 4 个：

可以通过 getChannel() 方法获取一个通道，支持获取通道的类如下：

示例：文件拷贝案例

我们来看一个利用通道拷贝文件的例子，需要下面几个步骤：

这是一张小菠萝的照片，它存在于d:\小菠萝\文件夹下，我们将它拷贝到 d:\小菠萝分身\文件夹下。

public class Test {
 /** 缓冲区的大小 */
    public static final int SIZE = 1024;

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        // 打开文件输入流
        FileChannel inChannel = new FileInputStream("d:\小菠萝\小菠萝.jpg").getChannel();
        // 打开文件输出流
        FileChannel outChannel = new FileOutputStream("d:\小菠萝分身\小菠萝-拷贝.jpg").getChannel();
        // 分配 1024 个字节大小的缓冲区
        ByteBuffer dsts = ByteBuffer.allocate(SIZE);
        // 将数据从通道读入缓冲区
        while (inChannel.read(dsts) != -1) {
            // 切换缓冲区的读写模式
            dsts.flip();
            // 将缓冲区的数据通过通道写到目的地
            outChannel.write(dsts);
            // 清空缓冲区，准备下一次读
            dsts.clear();
        }
        inChannel.close();
        outChannel.close();
    }

}

我画了一张图帮助你理解上面的这一个过程。

“

有人会问，NIO 的文件拷贝和传统 IO 流的文件拷贝有何不同呢？我们在编程时感觉它们没有什么区别呀，貌似只是 API 不同罢了，我们接下来就去看看这两者之间的区别吧。

”

BIO 和 NIO 拷贝文件的区别

这个时候就要来了解了解操作系统底层是怎么对 IO 和 NIO 进行区别的，我会用尽量通俗的文字带你理解，可能并不是那么严谨。

操作系统最重要的就是内核，它既可以访问受保护的内存，也可以访问底层硬件设备，所以为了保护内核的安全，操作系统将底层的虚拟空间分为了用户空间和内核空间，其中用户空间就是给用户进程使用的，内核空间就是专门给操作系统底层去使用的。

接下来，有一个 Java 进程希望把小菠萝这张图片从磁盘上拷贝，那么内核空间和用户空间都会有一个缓冲区

这一轮操作下来，我们数数经过了几次数据的拷贝？4 次。有 2 次是内核空间和用户空间之间的数据拷贝，这两次拷贝涉及到用户态和内核态的切换，需要CPU参与进来，进行上下文切换。而另外 2 次是硬盘和内核空间之间的数据拷贝，这个过程利用到 DMA与系统内存交换数据，不需要 CPU 的参与。

导致 IO 性能瓶颈的原因：内核空间与用户空间之间数据过多无意义的拷贝，以及多次上下文切换

“

在用户空间与内核空间之间的操作，会涉及到上下文的切换，这里需要 CPU 的干预，而数据在两个空间之间来回拷贝，也需要 CPU 的干预，这无疑会增大 CPU 的压力，NIO 是如何减轻 CPU 的压力？运用操作系统的零拷贝技术。

”

操作系统的零拷贝

所以，操作系统出现了一个全新的概念，解决了 IO 瓶颈：零拷贝。零拷贝指的是内核空间与用户空间之间的零次拷贝。

零拷贝可以说是 IO 的一大救星，操作系统底层有许多种零拷贝机制，我这里仅针对 Java NIO 中使用到的其中一种零拷贝机制展开讲解。

在 Java NIO 中，零拷贝是通过用户空间和内核空间的缓冲区共享一块物理内存实现的，也就是说上面的图可以演变成这个样子。

这时，无论是用户空间还是内核空间操作自己的缓冲区，本质上都是操作这一块共享内存中的缓冲区数据，省去了用户空间和内核空间之间的数据拷贝操作。

现在我们重新来拷贝文件，就会变成下面这个步骤：

整个过程就如下面这幅图所示。

图中，需要 CPU 参与工作的步骤只有第③个步骤，对比于传统的 IO，CPU 需要在用户空间与内核空间之间参与拷贝工作，需要无意义地占用 2 次 CPU 资源，导致 CPU 资源的浪费。

下面总结一下操作系统中零拷贝的优点：

上面的图示可能并不严谨，对于你理解零拷贝会有一定的帮助，关于零拷贝的知识点可以去查阅更多资料哦，这是一门大学问。

“

介绍完通道后，我们知道它是用于传输数据的一种介质，而且是可以双向读写的，那么如果放在网络 IO 中，这些通道如果有数据就绪时，服务器是如何发现并处理的呢？接下来我们去学习 NIO 中的最后一个重要知识点：选择器（Selector）

”

选择器（Selectors）

选择器是提升 IO 性能的灵魂之一，它底层利用了多路复用 IO机制，让选择器可以监听多个 IO 连接，根据 IO 的状态响应到服务器端进行处理。通俗地说：选择器可以监听多个 IO 连接，而传统的 BIO 每个 IO 连接都需要有一个线程去监听和处理。

图中很明显的显示了在 BIO 中，每个 Socket 都需要有一个专门的线程去处理每个请求，而在 NIO 中，只需要一个 Selector 即可监听各个 Socket 请求，而且 Selector 并不是阻塞的，所以不会因为多个线程之间切换导致上下文切换带来的开销。


在 Java NIO 中，选择器是使用 Selector 类表示，Selector 可以接收各种 IO 连接，在 IO 状态准备就绪时，会通知该通道注册的 Selector，Selector 在下一次轮询时会发现该 IO 连接就绪，进而处理该连接。

Selector 选择器主要用于网络 IO当中，在这里我会将传统的 BIO Socket 编程和使用 NIO 后的 Socket 编程作对比，分析 NIO 为何更受欢迎。首先先来了解 Selector 的基本结构。

在这里，你会看到 select() 和它的重载方法是会阻塞的，如果用户进程轮询时发现没有就绪的通道，操作系统有两种做法：

这两种方法对应了同步阻塞 IO 和 同步非阻塞 IO ，这里读者的一点小的观点，请各位大神批判阅读

“

Java 中的 NIO 不能真正意义上称为 Non-Blocking IO，我们通过 API 的调用可以发现，select() 方法还是会存在阻塞的现象，根据传入的参数不同，操作系统的行为也会有所不同，不同之处就是阻塞还是非阻塞，所以我更倾向于把 NIO 称为 New IO，因为它不仅提供了 Non-Blocking IO，而且保留原有的 Blocking IO 的功能。

”

了解了选择器之后，它的作用就是：监听多个 IO 通道，当有通道就绪时选择器会轮询发现该通道，并做相应的处理。那么 IO 状态分为很多种，我们如何去识别就绪的通道是处于哪种状态呢？在 Java 中提供了选择键（SelectionKey）。

选择键（SelectionKey）

在 Java 中提供了 4 种选择键：

在 SelectionKey 中包含了许多属性

选择键的作用是：在选择器轮询到有就绪通道时，会返回这些通道的就绪选择键（SelectionKey），通过选择键可以获取到通道进行操作。

简单了解了选择器后，我们可以结合缓冲区、通道和选择器来完成一个简易的聊天室应用。

示例：简易的客户端服务器通信

“

先说明，这里的代码非常的臭和长，不推荐细看，直接看注释附近的代码即可。

”

我们在服务器端会开辟两个线程

public class NIOServer {
    
    Selector serverSelector = Selector.open();
    Selector clientSelector = Selector.open();
    
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        NIOServer server = nwe NIOServer();
        new Thread(() -> {
            try {
                // 对应IO编程中服务端启动
                ServerSocketChannel listenerChannel = ServerSocketChannel.open();
                listenerChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(3333));
                listenerChannel.configureBlocking(false);
                listenerChannel.register(serverSelector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
    server.acceptListener();
            } catch (IOException ignored) {
            }
        }).start();
        new Thread(() -> {
            try {
                server.clientListener();
            } catch (IOException ignored) {
            }
        }).start();
    }
}
// 监听客户端连接
public void acceptListener() {
    while (true) {
        if (serverSelector.select(1) > 0) {
            Set<SelectionKey> set = serverSelector.selectedKeys();
            Iterator<SelectionKey> keyIterator = set.iterator();
            while (keyIterator.hasNext()) {
                SelectionKey key = keyIterator.next();
                if (key.isAcceptable()) {
                    try {
                        // (1) 每来一个新连接，注册到clientSelector
                        SocketChannel clientChannel = ((ServerSocketChannel) key.channel()).accept();
                        clientChannel.configureBlocking(false);
                        clientChannel.register(clientSelector, SelectionKey.OP_READ);
                    } finally {
                        // 从就绪的列表中移除这个key
                        keyIterator.remove();
                    }
                }
            }
        }
    }
}
// 监听客户端的 IO 状态就绪
public void clientListener() {
    while (true) {
        // 批量轮询是否有哪些连接有数据可读
        if (clientSelector.select(1) > 0) {
            Set<SelectionKey> set = clientSelector.selectedKeys();
            Iterator<SelectionKey> keyIterator = set.iterator();
            while (keyIterator.hasNext()) {
                SelectionKey key = keyIterator.next();
    // 判断该通道是否读就绪状态
                if (key.isReadable()) {
                    try {
                        // 获取客户端通道读入数据
                        SocketChannel clientChannel = (SocketChannel) key.channel();
                        ByteBuffer byteBuffer = ByteBuffer.allocate(1024);
                        clientChannel.read(byteBuffer);
                        byteBuffer.flip();
                        System.out.println(
                            LocalDateTime.now().toString() + " Server 端接收到来自 Client 端的消息: " +
                            Charset.defaultCharset().decode(byteBuffer).toString());
                    } finally {
                        // 从就绪的列表中移除这个key
                        keyIterator.remove();
                        key.interestOps(SelectionKey.OP_READ);
                    }
                }
            }
        }
    }
}

在客户端，我们可以简单的输入一些文字，发送给服务器

public class NIOClient {
    
    public static final int CAPACITY = 1024;

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        ByteBuffer dsts = ByteBuffer.allocate(CAPACITY);
        SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open(new InetSocketAddress("127.0.0.1", 3333));
        socketChannel.configureBlocking(false);
        Scanner sc = new Scanner(System.in);
        while (true) {
            String msg = sc.next();
            dsts.put(msg.getBytes());
            dsts.flip();
            socketChannel.write(dsts);
            dsts.clear();
        }
    }
    
}

下图可以看见，在客户端给服务器端发送信息，服务器接收到消息后，可以将该条消息分发给其它客户端，就可以实现一个简单的群聊系统，我们还可以给这些客户端贴上标签例如用户姓名，聊天等级······，就可以标识每个客户端啦。在这里由于篇幅原因，我没有写出所有功能，因为使用原生的 NIO 实在是不太便捷。

我相信你们都是直接滑下来看这里的，我在写这段代码的时候也非常痛苦，甚至有点厌烦 Java 原生的 NIO 编程。实际上我们在日常开发中很少直接用 NIO 进行编程，通常都会用 Netty，Mina 这种服务器框架，它们都是很好的 NIO 技术，对 Java 原生的 NIO 进行了上层的封装、优化，简化开发难度，但是在学习框架之前，我们需要了解它底层原生的技术，就像 Spring AOP 的动态代理，Spring IOC 容器的 Map 容器存储对象，Netty 底层的 NIO 基础······

总结

NIO 的三大板块基本上都介绍完了，我没有做过多详细的 API 介绍，我希望能够通过这篇文章让你们对以下内容有所认知

 

标签：缓冲区,字符,字节,再也不会,详解,IO,字长,数据,NIO
来源： https://blog.51cto.com/u_15265637/2901479