本篇文章為大家展示了Java NIO原理圖文分析及如何用代碼實(shí)現(xiàn)，內(nèi)容簡(jiǎn)明扼要并且容易理解，絕對(duì)能使你眼前一亮，通過(guò)這篇文章的詳細(xì)介紹希望你能有所收獲。

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前言：

最近在分析hadoop的RPC(Remote Procedure Call Protocol ，遠(yuǎn)程過(guò)程調(diào)用協(xié)議，它是一種通過(guò)網(wǎng)絡(luò)從遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)程序上請(qǐng)求服務(wù)，而不需要了解底層網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的協(xié)議。可以參考：http://baike.baidu.com/view/32726.htm ）機(jī)制時(shí)，發(fā)現(xiàn)hadoop的RPC機(jī)制的實(shí)現(xiàn)主要用到了兩個(gè)技術(shù)：動(dòng)態(tài)代理（動(dòng)態(tài)代理可以參考博客：http://weixiaolu.iteye.com/blog/1477774 ）和java NIO。為了能夠正確地分析hadoop的RPC源碼，我覺(jué)得很有必要先研究一下java NIO的原理和具體實(shí)現(xiàn)。

我主要從兩個(gè)方向來(lái)分析java NIO

具體分析：

一．java NIO 和阻塞I/O的區(qū)別

1. 阻塞I/O通信模型

假如現(xiàn)在你對(duì)阻塞I/O已有了一定了解，我們知道阻塞I/O在調(diào)用InputStream.read()方法時(shí)是阻塞的，它會(huì)一直等到數(shù)據(jù)到來(lái)時(shí)（或超時(shí)）才會(huì)返回；同樣，在調(diào)用ServerSocket.accept()方法時(shí)，也會(huì)一直阻塞到有客戶端連接才會(huì)返回，每個(gè)客戶端連接過(guò)來(lái)后，服務(wù)端都會(huì)啟動(dòng)一個(gè)線程去處理該客戶端的請(qǐng)求。阻塞I/O的通信模型示意圖如下：

如果你細(xì)細(xì)分析，一定會(huì)發(fā)現(xiàn)阻塞I/O存在一些缺點(diǎn)。根據(jù)阻塞I/O通信模型，我總結(jié)了它的兩點(diǎn)缺點(diǎn)：

1. 當(dāng)客戶端多時(shí)，會(huì)創(chuàng)建大量的處理線程。且每個(gè)線程都要占用?？臻g和一些CPU時(shí)間

2. 阻塞可能帶來(lái)頻繁的上下文切換，且大部分上下文切換可能是無(wú)意義的。

在這種情況下非阻塞式I/O就有了它的應(yīng)用前景。

2. java NIO原理及通信模型

Java NIO是在jdk1.4開(kāi)始使用的，它既可以說(shuō)成“新I/O”，也可以說(shuō)成非阻塞式I/O。下面是java NIO的工作原理：

1. 由一個(gè)專門(mén)的線程來(lái)處理所有的 IO 事件，并負(fù)責(zé)分發(fā)。

2. 事件驅(qū)動(dòng)機(jī)制：事件到的時(shí)候觸發(fā)，而不是同步的去監(jiān)視事件。

3. 線程通訊：線程之間通過(guò) wait,notify 等方式通訊。保證每次上下文切換都是有意義的。減少無(wú)謂的線程切換。

閱讀過(guò)一些資料之后，下面貼出我理解的java NIO的工作原理圖：

（注：每個(gè)線程的處理流程大概都是讀取數(shù)據(jù)、解碼、計(jì)算處理、編碼、發(fā)送響應(yīng)。）

Java NIO的服務(wù)端只需啟動(dòng)一個(gè)專門(mén)的線程來(lái)處理所有的 IO 事件，這種通信模型是怎么實(shí)現(xiàn)的呢？呵呵，我們一起來(lái)探究它的奧秘吧。java NIO采用了雙向通道（channel）進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，而不是單向的流（stream），在通道上可以注冊(cè)我們感興趣的事件。一共有以下四種事件：

服務(wù)端和客戶端各自維護(hù)一個(gè)管理通道的對(duì)象，我們稱之為selector，該對(duì)象能檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)通道 (channel) 上的事件。我們以服務(wù)端為例，如果服務(wù)端的selector上注冊(cè)了讀事件，某時(shí)刻客戶端給服務(wù)端發(fā)送了一些數(shù)據(jù)，阻塞I/O這時(shí)會(huì)調(diào)用read()方法阻塞地讀取數(shù)據(jù)，而NIO的服務(wù)端會(huì)在selector中添加一個(gè)讀事件。服務(wù)端的處理線程會(huì)輪詢地訪問(wèn)selector，如果訪問(wèn)selector時(shí)發(fā)現(xiàn)有感興趣的事件到達(dá)，則處理這些事件，如果沒(méi)有感興趣的事件到達(dá)，則處理線程會(huì)一直阻塞直到感興趣的事件到達(dá)為止。下面是我理解的java NIO的通信模型示意圖：

二．java NIO服務(wù)端和客戶端代碼實(shí)現(xiàn)

為了更好地理解java NIO,下面貼出服務(wù)端和客戶端的簡(jiǎn)單代碼實(shí)現(xiàn)。

服務(wù)端：

package cn.nio;   import java.io.IOException;  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;   /**   * NIO服務(wù)端   * @author 小路   */ public class NIOServer {      //通道管理器      private Selector selector;       /**       * 獲得一個(gè)ServerSocket通道，并對(duì)該通道做一些初始化的工作       * @param port  綁定的端口號(hào)       * @throws IOException       */     public void initServer(int port) throws IOException {          // 獲得一個(gè)ServerSocket通道          ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open();          // 設(shè)置通道為非阻塞          serverChannel.configureBlocking(false);          // 將該通道對(duì)應(yīng)的ServerSocket綁定到port端口          serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port));          // 獲得一個(gè)通道管理器          this.selector = Selector.open();          //將通道管理器和該通道綁定，并為該通道注冊(cè)SelectionKey.OP_ACCEPT事件,注冊(cè)該事件后，          //當(dāng)該事件到達(dá)時(shí)，selector.select()會(huì)返回，如果該事件沒(méi)到達(dá)selector.select()會(huì)一直阻塞。          serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);      }       /**       * 采用輪詢的方式監(jiān)聽(tīng)selector上是否有需要處理的事件，如果有，則進(jìn)行處理       * @throws IOException       */     @SuppressWarnings("unchecked")      public void listen() throws IOException {          System.out.println("服務(wù)端啟動(dòng)成功！");          // 輪詢?cè)L問(wèn)selector          while (true) {              //當(dāng)注冊(cè)的事件到達(dá)時(shí)，方法返回；否則,該方法會(huì)一直阻塞              selector.select();              // 獲得selector中選中的項(xiàng)的迭代器，選中的項(xiàng)為注冊(cè)的事件              Iterator ite = this.selector.selectedKeys().iterator();              while (ite.hasNext()) {                  SelectionKey key = (SelectionKey) ite.next();                  // 刪除已選的key,以防重復(fù)處理                  ite.remove();                  // 客戶端請(qǐng)求連接事件                  if (key.isAcceptable()) {                      ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel) key                              .channel();                      // 獲得和客戶端連接的通道                      SocketChannel channel = server.accept();                      // 設(shè)置成非阻塞                      channel.configureBlocking(false);                       //在這里可以給客戶端發(fā)送信息哦                      channel.write(ByteBuffer.wrap(new String("向客戶端發(fā)送了一條信息").getBytes()));                      //在和客戶端連接成功之后，為了可以接收到客戶端的信息，需要給通道設(shè)置讀的權(quán)限。                      channel.register(this.selector, SelectionKey.OP_READ);                                            // 獲得了可讀的事件                  } else if (key.isReadable()) {                          read(key);                  }               }           }      }      /**       * 處理讀取客戶端發(fā)來(lái)的信息 的事件       * @param key       * @throws IOException        */     public void read(SelectionKey key) throws IOException{          // 
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            當(dāng)前名稱：JavaNIO原理圖文分析及如何用代碼實(shí)現(xiàn)            

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