网络编程NIO：BIO和NIO详解，看不懂你打我 BIOBIO(BlockingI/O)

BIOBIO(Blocking I/O) ，同步阻塞，实现模式为一个连接一个线程，即当有客户端连接时，服务器端需为其单独分配一个线程，如果该连接不做任何操作就会造成不必要的线程开销。 BIO是传统的java io编程，其相关的类和接口在java.io 包下。
BIO适用于连接数目较小且固定的架构，对服务器资源的要求较高，是JDK1.4以前的唯一选择，但程序简单易理解。
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BIO编程流程

服务器端启动一个SeverSocket
客户端启动Socket对服务器端发起通信，默认情况下服务器端需为每个客户端创建一个线程与之通讯
客户端发起请求后，先咨询服务器端是否有线程响应，如果没有则会等待或被拒绝
如果有线程响应，客户端线程会等待请求结束后，再继续执行

简单代码实现

//BIO-服务器端public class BIOSever {public static void main(String[] args) throws IOException {//在BIO中 ， 可以使用线程池进行优化ExecutorService cachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);System.out.println("服务器已启动");while (true){System.out.println("等待客户端连接.....（阻塞中）");Socket socket = serverSocket.accept();System.out.println("客户端连接");cachedThreadPool.execute(new Runnable() {public void run() {handler(socket);}});}}//从客服端socket读取数据public static void handler(Socket socket){try{InputStream inputStream = socket.getInputStream();byte[] b = new byte[1024];while (true){System.out.println("等待客户端输入.....（阻塞中）");int read = inputStream.read(b);if (read != -1){System.out.println(new String(b, 0, read));}else {break;}}inputStream.close();}catch (Exception e){e.printStackTrace();}finally {try {socket.close();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}}}}

//BIO-客户端public class BIOClient {public static void main(String[] args) throws IOException {Socket socket = new Socket("localhost", 6666);OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();Scanner scanner = new Scanner(System.in);while (scanner.hasNextLine()){String message = scanner.nextLine();if ("exit".equals(message)) {break;}outputStream.write(message.getBytes());}outputStream.close();socket.close();}}

BIO问题分析从上面代码中可以看出BIO编程的两个问题：

服务器端在监听客户端连接时(serverSocket.accept()) ，服务器端处于阻塞状态，不能处理其他事务
服务器端需要为每个客户端建立一个线程，虽然可以用线程池来优化，但在并发较大时，线程开销依旧很大
当连接的客户端没有发送数据时，服务器端会阻塞在read操作上，等待客户端输入，造成线程资源浪费

NIO从JDK1.4开始， java提供了一系列改进输入/输出的新特性，统称为NIO ，全称n为new I/O ，是同步非阻塞的，所以也有人称为non-blocking I/O 。 NIO的相关类都放在java.nio包或其子包下，并对原先java.io包中许多类进行了改写。

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NIO的三大核心缓冲区(Buffer)NIO是面向缓冲区, 或者说是面向块编程的。在NIO的IO传输中，数据会先读入到缓冲区，当需要时再从缓冲区写出，这样减少了直接读写磁盘的次数，提高了IO传输的效率。
缓冲区(buffer)本质上是一个可以读写数据的内存块，即在内存空间中预留了一定的存储空间，这些存储空间用来缓冲输入和输出的数据，这部分预留的存储空间就叫缓冲区。
在NIO程序中，通道channel虽然负责数据的传输，但是输入和输出的数据都必须经过缓冲区buffer 。

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在java中，缓冲区的相关类都在java.nio包下，其最顶层的类是 Buffer ，它是一个抽象类。
Buffer类的4个重要属性：

mark：标记
position：位置，下一个要被读或写的元素的索引，每次读写缓冲区都会改变该值，为下次读写做准备
limit：表示缓冲区的终点，不能对缓冲区中超过极限的位置进行读写操作，且极限是可修改的
capacity：容量，即缓冲区的最多可容纳的数据量，该值在创建缓冲区时被设立，且不可修改

Buffer类常用方法：

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Buffer的常用子类（它们之间最大区别在于底层实现数组的数据类型）：

ByteBuffer：存储字节数据到缓冲区