Java NIO是在jdk1.4开始使用的，它既可以说成“新I/O”，也可以说成非阻塞式I/O。下面是java NIO的工作原理：

1. 由一个专门的线程来处理所有的 IO 事件，并负责分发。

2. 事件驱动机制：事件到的时候触发，而不是同步的去监视事件。

3. 线程通讯：线程之间通过 wait,notify 等方式通讯。保证每次上下文切换都是有意义的。减少无谓的线程切换。

(1)Java NIO的服务端只需启动一个专门的线程来处理所有的 IO 事件，这种通信模型是怎么实现的呢？

java NIO采用了双向通道(channel)进行数据传输，而不是单向的流(stream)，在通道上可以注册我们感兴趣的事件。一共有以下四种事件：

事件名

对应值

服务端接收客户端连接事件

SelectionKey.OP_ACCEPT(16)

客户端连接服务端事件

SelectionKey.OP_CONNECT(8)

读事件

SelectionKey.OP_READ(1)

写事件

SelectionKey.OP_WRITE(4)

(2)NIO实现原理

服务端和客户端各自维护一个管理通道的对象，我们称之为selector，该对象能检测一个或多个通道 (channel) 上的事件。我们以服务端为例，如果服务端的selector上注册了读事件，某时刻客户端给服务端发送了一些数据，阻塞I/O这时会调用read()方法阻塞地读取数据，而NIO的服务端会在selector中添加一个读事件。服务端的处理线程会轮询地访问selector，如果访问selector时发现有感兴趣的事件到达，则处理这些事件，如果没有感兴趣的事件到达，则处理线程会一直阻塞直到感兴趣的事件到达为止。

(3)NIO实例

服务端：

packagecom.neu.nio;/*** Created by apple on 16/7/2.*/

importjava.io.IOException;importjava.net.InetSocketAddress;importjava.nio.ByteBuffer;importjava.nio.channels.SelectionKey;importjava.nio.channels.Selector;importjava.nio.channels.ServerSocketChannel;importjava.nio.channels.SocketChannel;importjava.util.Iterator;public classNIOServer {//通道管理器

privateSelector selector;/*** 获得一个ServerSocket通道，并对该通道做一些初始化的工作

*

*@paramport 绑定的端口号

*@throwsIOException*/

public void initServer(int port) throwsIOException {//获得一个ServerSocket通道

ServerSocketChannel serverChannel =ServerSocketChannel.open();//设置通道为非阻塞

serverChannel.configureBlocking(false);//将该通道对应的ServerSocket绑定到port端口

serverChannel.socket().bind(newInetSocketAddress(port));//获得一个通道管理器

this.selector =Selector.open();//将通道管理器和该通道绑定，并为该通道注册SelectionKey.OP_ACCEPT事件,注册该事件后，//当该事件到达时，selector.select()会返回，如果该事件没到达selector.select()会一直阻塞。

serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

}/*** 采用轮询的方式监听selector上是否有需要处理的事件，如果有，则进行处理

*

*@throwsIOException*/@SuppressWarnings("unchecked")public void listen() throwsIOException {

System.out.println("服务端启动成功！");//轮询访问selector

while (true) {//当注册的事件到达时，方法返回；否则,该方法会一直阻塞

selector.select();//获得selector中选中的项的迭代器，选中的项为注册的事件

Iterator ite = this.selector.selectedKeys().iterator();while(ite.hasNext()) {

SelectionKey key=(SelectionKey) ite.next();//删除已选的key,以防重复处理

ite.remove();//客户端请求连接事件

if(key.isAcceptable()) {

ServerSocketChannel server=(ServerSocketChannel) key

.channel();//获得和客户端连接的通道

SocketChannel channel =server.accept();//设置成非阻塞

channel.configureBlocking(false);//在这里可以给客户端发送信息哦

channel.write(ByteBuffer.wrap(new String("向客户端发送了一条信息").getBytes()));//在和客户端连接成功之后，为了可以接收到客户端的信息，需要给通道设置读的权限。

channel.register(this.selector, SelectionKey.OP_READ);//获得了可读的事件

} else if(key.isReadable()) {

read(key);

}

}

}

}/*** 处理读取客户端发来的信息的事件

*

*@paramkey

*@throwsIOException*/

public void read(SelectionKey key) throwsIOException {//服务器可读取消息:得到事件发生的Socket通道

SocketChannel channel =(SocketChannel) key.channel();//创建读取的缓冲区

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);

channel.read(buffer);byte[] data =buffer.array();

String msg= newString(data).trim();

System.out.println("服务端收到信息：" +msg);

ByteBuffer outBuffer=ByteBuffer.wrap(msg.getBytes());

channel.write(outBuffer);//将消息回送给客户端

}/*** 启动服务端测试

*

*@throwsIOException*/

public static void main(String[] args) throwsIOException {

NIOServer server= newNIOServer();

server.initServer(8000);

server.listen();

}

}

客户端：

packagecom.neu.nio;/*** Created by apple on 16/7/2.*/

importjava.io.IOException;importjava.net.InetSocketAddress;importjava.nio.ByteBuffer;importjava.nio.channels.SelectionKey;importjava.nio.channels.Selector;importjava.nio.channels.SocketChannel;importjava.util.Iterator;public classNIOClient {//通道管理器

privateSelector selector;/*** 启动客户端测试

*

*@throwsIOException*/

public static void main(String[] args) throwsIOException {

NIOClient client= newNIOClient();

client.initClient("localhost", 8000);

client.listen();

}/*** 获得一个Socket通道，并对该通道做一些初始化的工作

*

*@paramip 连接的服务器的ip

*@paramport 连接的服务器的端口号

*@throwsIOException*/

public void initClient(String ip, int port) throwsIOException {//获得一个Socket通道

SocketChannel channel =SocketChannel.open();//设置通道为非阻塞

channel.configureBlocking(false);//获得一个通道管理器

this.selector =Selector.open();//客户端连接服务器,其实方法执行并没有实现连接，需要在listen()方法中调//用channel.finishConnect();才能完成连接

channel.connect(newInetSocketAddress(ip, port));//将通道管理器和该通道绑定，并为该通道注册SelectionKey.OP_CONNECT事件。

channel.register(selector, SelectionKey.OP_CONNECT);

}/*** 采用轮询的方式监听selector上是否有需要处理的事件，如果有，则进行处理

*

*@throwsIOException*/@SuppressWarnings("unchecked")public void listen() throwsIOException {//轮询访问selector

while (true) {

selector.select();//获得selector中选中的项的迭代器

Iterator ite = this.selector.selectedKeys().iterator();while(ite.hasNext()) {

SelectionKey key=(SelectionKey) ite.next();//删除已选的key,以防重复处理

ite.remove();//连接事件发生

if(key.isConnectable()) {

SocketChannel channel=(SocketChannel) key

.channel();//如果正在连接，则完成连接

if(channel.isConnectionPending()) {

channel.finishConnect();

}//设置成非阻塞

channel.configureBlocking(false);//在这里可以给服务端发送信息哦

channel.write(ByteBuffer.wrap(new String("向服务端发送了一条信息").getBytes()));//在和服务端连接成功之后，为了可以接收到服务端的信息，需要给通道设置读的权限。

channel.register(this.selector, SelectionKey.OP_READ);//获得了可读的事件

} else if(key.isReadable()) {

read(key);

}

}

}

}/*** 处理读取服务端发来的信息 的事件

*

*@paramkey

*@throwsIOException*/

public void read(SelectionKey key) throwsIOException {//和服务端的read方法一样//客户端可读取消息:得到事件发生的Socket通道

SocketChannel channel =(SocketChannel) key.channel();//创建读取的缓冲区

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);

channel.read(buffer);byte[] data =buffer.array();

String msg= newString(data).trim();

System.out.println("客户端收到信息：" +msg);

ByteBuffer outBuffer=ByteBuffer.wrap(msg.getBytes());

channel.write(outBuffer);//将消息回送给服务端

}

}

参考：http://weixiaolu.iteye.com/blog/1479656