NIO（Non-blocking I/O，在 Java 領域，也稱為 New I/O），是一種同步非阻塞的I/O模型，也是I/O多路複用的基礎。那和普通 IO 有什麼區別呢？

一、概述

NIO 是從 Java 1.4 版本開始引入的一個新的 IO API，NIO 支持面向緩衝區的、基於通道的 IO 操作。
原來的 IO 是阻塞式 IO，與 NIO 的對比：

1、面向流和麪向緩衝
面向流是每次從流中讀取一個或多個字節，直到讀取完。讀過了就過了。
面向緩衝是把數據先放到緩衝區中，需要讀取的時候從緩衝區拿，緩衝區數據讀取後還在，還能通過指針移動讀取緩衝區中不同的數據。

2、阻塞/非阻塞
阻塞就是不讀寫數據的時候也要佔着線程，不能幹別的。非阻塞是不讀寫的時候該線程可以幹別的事情。

3、選擇器
允許一個線程管理多個輸入通道。

使用場景：
NIO：需要管理同時打開的多個連接（如聊天服務器），連接每次僅發送少量數據。
IO：少量連接，每次發送大量數據

處理數據的流程：
阻塞 IO

NIO

二、NIO 基礎

Buffer和 Channel是標準NIO中的核心對象。

• Channel 是對原IO中流的模擬，任何來源和目的數據都必須通過一個Channel對象
• Buffer 實質上是一個容器對象，發給 Channel 的所有對象都必須先放到 Buffer 中；同樣的，從 Channel 中讀取的任何數據都要讀到 Buffer 中。

一）關於 Buffer

Buffer 包含一些要寫入或讀出的數據。在 NIO 中，所有的數據都是用 Buffer 處理的，它是 NIO 讀寫數據的中轉池。Buffer 實質上是一個數組，提供對數據結構化訪問的功能。
使用 Buffer 讀寫數據一般有以下四個步驟：

1. 寫入數據到 Buffer；
2. 調用 flip() 方法，從寫模式轉換為讀模式；
3. 從 Buffer 中讀取數據；
4. 調用 clear() 方法（清空）；或者 compact() 方法（清除已讀數據）。

二）關於 Channel

可以通過 Channel 讀取和寫入數據。可以把它看做 IO 中的流。但是它和流相比還有一些不同。

• Channel 是雙向的，既可以讀又可以寫，而流是單向的
• Channel 可以進行異步的讀寫
• 對 Channel 的讀寫必須通過 buffer 對象

三、案例 demo

下面通過一個案例講解 NIO 的操作過程。
將從一個文件中讀取數據，寫入到另一個文件中，代碼如下

import java.io.FileInputStream;
import java.io.FileOutputStream;
import java.io.IOException;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.FileChannel;

public class CopyFileUseNIO {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        String src = "/xxxx/LICENSE.txt";
        String dst = "/xxxx/LICENSE-COPY.txt";

        FileInputStream fi = new FileInputStream(src);
        FileOutputStream fo = new FileOutputStream(dst);

        //獲得傳輸通道channel
        FileChannel inChannel = fi.getChannel();
        FileChannel outChannel = fo.getChannel();

        //獲得容器buffer
        ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
        while (true) {
            //判斷是否讀完文件
            int eof = inChannel.read(buffer); // #1
            if (eof == -1) {
                break;
            }
            //重設一下buffer的position=0，limit=position
            buffer.flip();        // #2
            //開始寫
            outChannel.write(buffer);  // #3
            //寫完要重置buffer，重設position=0,limit=capacity
            buffer.clear();  // #4
        }

        inChannel.close();
        outChannel.close();
        fi.close();
        fo.close();
    }
}

關注上面有註釋的 #1 ~ #4 四個位置。
四個位置代碼執行後 buffer 數據如下所示，參考下面的可以幫你更好的理解，幾個操作都做了什麼事情。

當然，也可以直接看源碼，很簡潔易懂：（如 clear 的操作邏輯）

    public final Buffer clear() {
        position = 0;
        limit = capacity;
        mark = -1;
        return this;
    }

四、總結

本節對 NIO 進行了簡要介紹。與原 IO 進行了對比，對 NIO 的讀寫流程進行了介紹，講解了 NIO 重要的概念 buffer 和 channel。所有的數據必須經過 buffer 處理，channel 僅是連接的管道，不能直接從 channel 中獲取數據。
NIO 有非阻塞的特性，不會在讀寫未完畢時持續阻塞線程，當未在讀寫時，線程可以處理別的事情。
最後提供了讀寫數據的 demo 幫助理解。

參考文章：
Java NIO淺析
Java常見面試題彙總-----------Java基礎（NIO與IO的區別）
Java NIO 詳解（一）