NIO学习（一）：基本概念

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背景

1. Java IO 和 NIO 相关知识都是研究内核空间和用户空间(应用程序)之间的相互关系：

   从内核空间拷贝到用户空间？涉及到零拷贝知识。

   用户空间等待内核空间准备数据？阻塞知识

   用户空间不等待内核空间准备数据？非阻塞知识

   用户空间去主动去内核空间读数据？同步知识

   内核空间准备好数据回调给用户空间？异步知识

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基本概念

1. 阻塞IO（BIO，Blocking Input Output），JDK1.4以前。
   定义：A调用B，A一直等待B的返回，然后什么事也不做。

   Java IO具体过程：应用程序等待内核空间准备数据，一直等到数据准备好，其他什么事情也不做。

2. 非阻塞（NIO， Non-Blocking Input Output），JDK1.4到JDK1.6。
   定义：A调用B，A不等待B的返回，转而去做其他事情。

   Java NIO具体过程：应用程序不等待内核空间准备数据。

3. 同步（synchronize）
   广义上定义：A调用B，A等待B的返回，然后什么事也不做。

   具体过程：用户空间去主动去内核空间读数据。

4. 异步（AIO， asynchronize Input Output）,JDK1.7及其以后。
   广义上定义：A调用B，A不等待B的返回，转而去做其他事情。

   Java AIO具体过程：内核空间准备好数据回调给用户空间。

Java IO 是阻塞IO

是面向流编程的，而且这个流 要么是输入流，要么是输出流， 只能是其中一个，不能同时既是输入流又是输出流。

Java NIO 非阻塞IO

1. 三个核心组件
   Selector
   Channel
   Buffer

2. 是面向 块（block） 编程或者说面向 缓冲区(buffer) 编程。

3. Selector
   是可选择Channel(SelectableChannel)对象的多路复用选择器。多路是指可以多个Channel同时注册到Selector上。复用指的是这个Selector其实就是单线程的。选择器的概念来源是原来操作系统有个阻塞方法叫select，而现在操作系统的使用epoll方法，引申过来就使用了一个名称：选择器。然后根据它的特性，于是定义为多路复用选择器。

4. Channel
   Channel可以理解为java.io中的stream，这么理解是没有任何问题的。数据最开始是通过Channel写到Buffer中的，通过Buffer到我们的程序中的，不会直接从Channel到我们的应用程序。

5. Buffer

   Buffer本身就是一块内存，底层实现上其实就是数组，读和写都是通过Buffer来实现的。
   Buffer 它自身能够进行读和写，调用flip方法即可：Buffer.flip()重新给Buffer的属性position、limit赋值。在进行读和写转换的时候，一定要显示调用一下flip方法。

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小结

1. 从Java底层对IO操作的过程来理解：阻塞和非阻塞，同步和异步概念。
2. 理解Java IO和Java NIO定义是什么。
3. Java IO底层：阻塞与非阻塞研究的是系统空间和外界输入与输出的关系；而同步与异步研究的是系统空间和用户空间关系。