NIO的核心API
Java NIO 由以下几个核心部分组成：
Buffers
Channels
SelectorsBuffers and Channels（缓冲区和通道）：标准的IO基于字节流和字符流进行操作的，而NIO是基于通道（Channel）和缓冲区（Buffer）进行操作，数据总是从通道读取到缓冲区中，或者从缓冲区写入到通道中。
Selectors（选择器）：Java NIO引入了选择器的概念，选择器用于监听多个通道的事件（比如：连接打开，数据到达）。因此，单个的线程可以监听多个数据通道。
一个 Buffer 对象是固定数量的数据的容器，其作用是一个存储器，或者分段运输区，在这里，数据可被存储并在之后用于检索。缓冲区可以被写满或释放。
缓冲区的四个属性：
容量(Capacity)：缓冲区能够容纳的数据元素的最大数量。这一容量在缓冲区创建时被设定，并且永远不能被改变。
上界(Limit)：缓冲区的第一个不能被读或写的元素。缓冲创建时，limit 的值等于 capacity 的值。假设 capacity = 1024，我们在程序中设置了 limit = 512，说明，Buffer 的容量为 1024，但是从 512 之后既不能读也不能写，因此可以理解成，Buffer 的实际可用大小为 512。
位置(Position)：下一个要被读或写的元素的索引。位置会自动由相应的 get() 和put() 函数更新。
标记(Mark)：一个备忘位置。标记在设定前是未定义的(undefined)。使用场景是，假设缓冲区中有 10 个元素，position 目前的位置为 2，现在只想发送 6 - 10 之间的缓冲数据，此时我们可以 buffer.mark(buffer.position())，即把当前的 position记入 mark 中，然后 buffer.postion(6)，此时发送给 channel 的数据就是 6 - 10 的数据。发送完后，我们可以调用 buffer.reset() 使得 position = mark，因此这里的 mark 只是用于临时记录一下位置用的。
Java NIO 有以下Buffer缓冲区包含char，short，int，long，float、 double类型
Buffer的分配:
ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(48); 向Buffer中写数据：调用get() 或 put() 函数，这些调用执行完后，position 的值会自动前进。Buffer的翻转：flip方法将Buffer从写模式切换到读模式。调用flip()方法会将position设回0，并将limit设置成之前position的值。换句话说，position现在用于标记读的位置，limit表示之前写进了多少个
byte、char等，现在能读取多少个byte、char等。
buffer.limit(buffer.position()).position(0); Buffer的清空：clear() 函数将缓冲区重置为空状态。它并不改变缓冲区中的任何数据元素，而是仅仅将 limit 设为容量的值，并把 position 设回 0。
Channel和IO中的Stream(流)是差不多一个等级的。只不过Stream是单向的，譬如：InputStream, OutputStream.而Channel是双向的，既可以用来进行读操作，又可以用来进行写操作。NIO中的Channel的主要实现有：FileChannel、DatagramChannel、SocketChannel、ServerSocketChannel 分别可以对应文件IO、UDP和TCP（Server和Client）。
Java NIO中的 ServerSocketChannel 是一个可以监听新进来的TCP连接的通道，就像标准IO中的ServerSocket一样。ServerSocketChannel类在 java.nio.channels包中。
通过 ServerSocketChannel.accept() 方法监听新进来的连接。当 accept()方法返回的时候，它返回一个包含新进来的连接的 SocketChannel。因此，accept()方法会一直阻塞到有新连接到达。
Selector提供选择已经就绪的任务的能力：Selector会不断轮询注册在其上的Channel，如果某个Channel上面发生读或者写事件，这个Channel就处于就绪状态，会被Selector轮询出来，然后通过SelectionKey可以获取就绪Channel的集合，进行后续的I/O操作。
仅用单个线程来处理多个Channels的好处是，只需要更少的线程来处理通道。事实上，可以只用一个线程处理所有的通道。对于操作系统来说，线程之间上下文切换的开销很大，而且每个线程都要占用系统的一些资源（如内存）。因此，使用的线程越少越好。
Selector的创建
Selector selector = Selector.open(); 向Selector注册通道
channel.configureBlocking(false);
SelectionKey key = channel.register(selector, Selectionkey.OP_READ); 与Selector一起使用时，Channel必须处于非阻塞模式下。这意味着不能将 FileChannel与Selector一起使用，因为FileChannel不能切换到非阻塞模式。而套接字通道都可以。
SelectionKey对象
Set selectedKeys = selector.selectedKeys(); 一旦调用了select()方法，并且返回值表明有一个或更多个通道就绪了，然后可以通过调用selector的selectedKeys()方法，访问“已选择键集（selected key set）”中的就绪通道。
NIO和IO的主要区别
面向缓冲：
NIO将数据读取到一个它稍后处理的缓冲区，需要时可在缓冲区中前后移动。这就增加了处理过程中的灵活性。但是，还需要检查是否该缓冲区中包含所有您需要处理的数据。而且，需确保当更多的数据读入缓冲区时，不要覆缓冲区里尚未处理的数据。
非阻塞IO：
NIO的非阻塞模式，使一个线程从某通道发送请求读取数据，但是它仅能得到目前可用的数据，如果目前没有数据可用时，就什么都不会获取。而不是保持线程阻塞，所以直至数据变的可以读取之前，该线程可以继续做其他的事情。
选择器：
NIO的选择器允许一个单独的线程来监视多个输入通道，你可以注册多个通道使用一个选择器，然后使用一个单独的线程来“选择”通道：这些通道里已经有可以处理的输入，或者选择已准备写入的通道。这种选择机制，使得一个单独的线程很容易来管理多个通道。
NIO适用场景
单线程管理多个连接
一个连接通过一个线程处理
尽量不要尝试实现自己的nio框架,尽量使用经过广泛实践的开源NIO框架Mina、Netty3、xSocket.虽然NIO在网络操作中，提供了非阻塞的方法，但是NIO的IO行为还是同步的。对于NIO来说，我们的业务线程是在IO操作准备好时，得到通知，接着就由这个线程自行进行IO操作，IO操作本身是同步的。
但是对AIO来说，则更加进了一步，它不是在IO准备好时再通知线程，而是在IO操作已经完成后，再给线程发出通知。因此AIO是不会阻塞的，此时我们的业务逻辑将变成一个回调函数，等待IO操作完成后，由系统自动触发。
具体选择什么样的IO模型，完全基于业务的实际应用场景和性能需求，如果客户端很少，服务器负荷不重，就没有必要选择开发起来相对不那么简单的NIO做服务端；相反，就应考虑使用NIO或者相关的框架了。那些读写过程时间长的，NIO就不太适合，而AIO能够胜任那些重量级，读写过程长的任务。
