NIO初識：
Java NIO即Java Non-blocking IO(Java非阻塞I/O)，因爲是在Jdk1.4之後增加的一套新的操作I/O工具包，所以一般會被叫做Java New IO。NIO是通過Reactor模式的事件驅動機制來達到Non blocking的，那麼什麼是Reactor模式呢？Reactor翻譯成中文是“反應器”，就是我們將事件註冊到Reactor中，當有相應的事件發生時，Reactor便會告知我們有哪些事件發生了，我們再根據具體的事件去做相應的處理。
NIO 是一種同步非阻塞的 IO 模型。同步是指線程不斷輪詢 IO 事件是否就緒，非阻塞是指線程在等待 IO 的時候，可以同時做其他任務。同步的核心就是 Selector，Selector 代替了線程本身輪詢 IO 事件，避免了阻塞同時減少了不必要的線程消耗；非阻塞的核心就是通道和緩衝區，當 IO 事件就緒時，可以通過寫道緩衝區，保證 IO 的成功，而無需線程阻塞式地等待。
NIO有三個核心模塊：Selector(選擇器)、Channel(通道)、Buffer(緩衝區)；
Buffer（緩衝區）
當我們需要與 NIO Channel 進行交互時, 我們就需要使用到 NIO Buffer, 即數據從 Buffer讀取到 Channel 中, 並且從 Channel 中寫入到 Buffer 中。緩衝區本質上是一塊可以寫入數據，然後可以從中讀取數據的內存。這塊內存被包裝成NIO Buffer對象，並提供了一組方法，用來方便的訪問該塊內存。
緩衝區基本類型：ByteBuffer；CharBuffer；ShortBuffer；IntBuffer；LongBuffer；FloatBuffer；DoubleBuffer；
緩衝區屬性：capacity、limit、position、mark，並遵循：capacity>=limit>=position>=mark>=0，下面是屬性的解釋：
- Capacity: 容量，即可以容納的最大數據量；在緩衝區創建時被設定並且不能改變
- Limit: 上界，緩衝區中當前數據量
- Position: 位置，下一個要被讀或寫的元素的索引
- Mark: 標記，調用mark()來設置mark=position，再調用reset()可以讓position恢復到標記的位置即position=mark
Channel（通道）：
通道是對原 I/O 包中的流的模擬。到任何目的地(或來自任何地方)的所有數據都必須通過一個 Channel 對象。一個 Buffer 實質上是一個容器對象。發送給一個通道的所有對象都必須首先放到緩衝區中；同樣地，從通道中讀取的任何數據都要讀到緩衝區中。
通道是訪問I/O服務的導管。I/O可以分爲廣義的兩大類別：File I/O和Stream I/O。那麼相應地有兩種類型的通道也就不足爲怪了，它們是文件（file）通道和套接字（socket）通道。我們看到在api裏有一個FileChannel類和三個socket通道類：SocketChannel、ServerSocketChannel和DatagramChannel。
Selector（選擇器）：
在併發型服務器程序中使用NIO，實際上是通過網絡事件驅動模型實現的。我們應用Select 機制，不用爲每一個客戶端連接新啓線程處理，而是將其註冊到特定的Selector 對象上，這就可以在單線程中利用Selector 對象管理大量併發的網絡連接，更好的利用了系統資源；採用非阻塞I/O的通信方式，不要求阻塞等待I/O 操作完成即可返回，從而減少了管理I/O 連接導致的系統開銷，大幅度提高了系統性能。
當有讀或寫等任何註冊的事件發生時，可以從Selector 中獲得相應的SelectionKey ， 從SelectionKey 中可以找到發生的事件和該事件所發生的具體的SelectableChannel，以獲得客戶端發送過來的數據。由於在非阻塞網絡I/O 中採用了事件觸發機制，處理程序可以得到系統的主動通知，從而可以實現底層網絡I/O無阻塞、流暢地讀寫，而不像在原來的阻塞模式下處理程序需要不斷循環等待。使用NIO，可以編寫出性能更好、更易擴展的併發型服務器程序。
通道和緩衝區的機制，使得線程無需阻塞地等待IO事件的就緒，但是總是要有人來監管這些IO事件。這個工作就交給了selector來完成，這就是所謂的同步。
Selector允許單線程處理多個 Channel。如果你的應用打開了多個連接（通道），但每個連接的流量都很低，使用Selector就會很方便。
要使用Selector，得向Selector註冊Channel，然後調用它的select()方法。這個方法會一直阻塞到某個註冊的通道有事件就緒，這就是所說的輪詢。一旦這個方法返回，線程就可以處理這些事件。
Selector中註冊的感興趣事件有：
OP_ACCEPT：即連接事件(TCP 連接), 對應於SelectionKey.OP_CONNECT；
OP_CONNECT ：即確認事件, 對應於SelectionKey.OP_ACCEPT；
OP_READ ：即讀事件, 對應於SelectionKey.OP_READ, 表示 buffer 可讀.
OP_WRITE：即寫事件, 對應於SelectionKey.OP_WRITE, 表示 buffer 可寫.
NIO和IO的主要區別：
- IO是面向流的，NIO是面向緩衝的；
- IO是阻塞的，NIO是非阻塞的；
- IO是單線程的，NIO 是通過選擇器來模擬多線程的；
面向流和麪向緩衝區：
Java NIO和IO之間第一個最大的區別是，IO是面向流的，NIO是面向緩衝區的。 Java IO面向流意味着每次從流中讀一個或多個字節，直至讀取所有字節，它們沒有被緩存在任何地方。此外，它不能前後移動流中的數據。如果需要前後移動從流中讀取的數據，需要先將它緩存到一個緩衝區。 Java NIO的緩衝導向方法略有不同。數據讀取到一個它稍後處理的緩衝區，需要時可在緩衝區中前後移動。這就增加了處理過程中的靈活性。但是，還需要檢查是否該緩衝區中包含所有您需要處理的數據。而且，需確保當更多的數據讀入緩衝區時，不要覆蓋緩衝區裏尚未處理的數據。
阻塞和非阻塞IO：
Java IO的各種流是阻塞的。這意味着，當一個線程調用read() 或 write()時，該線程被阻塞，直到有一些數據被讀取，或數據完全寫入。該線程在此期間不能再幹任何事情了。 Java NIO的非阻塞模式，使一個線程從某通道發送請求讀取數據，但是它僅能得到目前可用的數據，如果目前沒有數據可用時，就什麼都不會獲取。而不是保持線程阻塞，所以直至數據變的可以讀取之前，該線程可以繼續做其他的事情。 非阻塞寫也是如此。一個線程請求寫入一些數據到某通道，但不需要等待它完全寫入，這個線程同時可以去做別的事情。 線程通常將非阻塞IO的空閒時間用於在其它通道上執行IO操作，所以一個單獨的線程現在可以管理多個輸入和輸出通道（channel）。NIO在基礎的IO流上發展處新的特點，分別是：內存映射技術，字符及編碼，非阻塞I/O和文件鎖定。
原文借鑑：https://blog.csdn.net/a953713428/article/category/6790236
https://www.cnblogs.com/geason/p/5774096.html
http://ifeve.com/java-nio-vs-io/