在Java中使用NIO进行网络编程

在JDK中，有一个非常有意思的库：NIO（New I/O）。这个库中有3个重要的类，分别 是java.nio.channels中Selector和Channel，以及java.nio中的Buffer。

本篇文章我们首先了解一下为什么需要NIO来进行网络编程，然后看看一步一步来讲解 如何在网络编程中使用NIO。

为什么需要NIO

使用Java编写过Socket程序的同学一定都知道Socket和SocketServer。当调用某个调 用的时候，调用的地方就会阻塞，等待响应。这种方式对于小规模的程序非常方便，但是 对于大型的程序就有点力不从心了，当有大量的连接的时候，我们可以为每一个连接建立 一个线程来操作。但是这种做法带来的缺陷也是显而易见的：

1.硬件能够支持大量的并发。

2.并发的数量始终有一个上限。

3.各个线程之间的优先级不好控制。

4.各个Client之间的交互与同步困难。

我们也可以使用一个线程来处理所有的请求，使用不阻塞的IO，轮询查询所有的 Client。这种做法同样也有缺陷：无法迅速响应Client端，同时会消耗大量轮询查询的时 间。

所以，我们需要一种poll的模式来处理这种情况，从大量的网络连接中找出来真正需 要服务的Client。这正是NIO诞生的原因：提供一种Poll的模式，在所有的Client中找到 需要服务的Client。

回到我们刚刚说到的3个最最重要的Class：java.nio.channels中Selector和Channel ，以及java.nio中的Buffer。

Channel 代表一个可以被用于Poll操作的对象（可以是文件流也可以使网络流）， Channel能够被注册到一个Selector中。通过调用Selector的 select方法可以从所有的 Channel中找到需要服务的实例（Accept，read ..）。Buffer对象提供读写数据的缓存。 相对于我们熟悉的Stream对象，Buffer提供更好的性能以及更好的编程透明性（人为控制 缓存的大小以及具体的操作）。

配合Buffer使用Channel

与传统模式的编程不用，Channel不使用Stream，而是Buffer。我们来实现一个简单的 非阻塞Echo Client：

package　com.cnblogs.gpcuster;
import　java.net.InetSocketAddress;
import　java.net.SocketException;
import　java.nio.ByteBuffer;
import　java.nio.channels.SocketChannel;
public　class　TCPEchoClientNonblocking　{
　 public　static　void　main(String　args[])　throws　Exception　{
　　 if　((args.length　<　2)　||　(args.length　>　3))//　 Testforcorrect#ofargs
　　　 throw　new　IllegalArgumentException(
　　　　　 "Parameter(s):　<Server>　<Word>　[<Port>]");
　　 String　server　=　args[0];//　ServernameorIPaddress
　　 //　ConvertinputStringtobytesusingthedefaultcharset
　　 byte[]　argument　=　args[1].getBytes();
　　 int　servPort　=　(args.length　==　3)　?　Integer.parseInt(args[2])　: 　7;
　　 //　Createchannelandsettononblocking
　　 SocketChannel　clntChan　=　SocketChannel.open();
　　 clntChan.configureBlocking(false);
　　 //　Initiateconnectiontoserverandrepeatedlypolluntilcomplete
　　 if　(!clntChan.connect(new　InetSocketAddress(server,　servPort)))　 {
　　　 while　(!clntChan.finishConnect())　{
　　　　 System.out.print(".");//　Dosomethingelse
　　　 }
　　 }
　　 ByteBuffer　writeBuf　=　ByteBuffer.wrap(argument);
　　 ByteBuffer　readBuf　=　ByteBuffer.allocate(argument.length);
　　 int　totalBytesRcvd　=　0;//　Totalbytesreceivedsofar
　　 int　bytesRcvd;//　Bytesreceivedinlastread
　　 while　(totalBytesRcvd　<　argument.length)　{
　　　 if　(writeBuf.hasRemaining())　{
　　　　 clntChan.write(writeBuf);
　　　 }
　　　 if　((bytesRcvd　=　clntChan.read(readBuf))　==　-1)　{
　　　　 throw　new　SocketException("Connection　closed　prematurely");
　　　 }
　　　 totalBytesRcvd　+=　bytesRcvd;
　　　 System.out.print(".");//　Dosomethingelse
　　 }
　　 System.out.println("Received:"　+　//　 converttoStringperdefaultcharset
　　　　 new　String(readBuf.array(),　0,　totalBytesRcvd));
　　 clntChan.close();
　 }
}