Java NIO是在jdk1.4开始使用的，它既可以说成“新IO”，也可以说成非阻塞式I/O。下面是java NIO的工作原理：
由一个专门的线程来处理所有的IO事件，并负责分发。
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。
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。
阅读过一些资料之后，下面贴出我理解的java NIO的工作原理图：
注：每个线程的处理流程大概都是读取数据，解码，计算处理，编码，发送响应。
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？呵呵，我们一起来探究它的奥秘吧。java NIO采用了双向通道（channel）进行数据传输，而不是单向流（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)
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。下面是我理解的java NIO的通信模型示意图：
为了更好地理解java NIO，下面贴出服务端和客户端的简单代码实现：
服务端：
package nio;
import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;
public class NIOServer {
//通道管理器
private Selector selector;
/*
* 获得一个ServerSocket通道，并对该通道做一些初始化工作
* @param port 绑定的端口号
* @throws IOException
*/
public void initServer(int port) throws IOException {
//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(new InetSocketAddress(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
* @throws IOException
*/
public void listen() throws IOException {
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("1234567890").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，需要给通道设置读权限
channel.register(this.selector, SelectionKey.OP_READ);
}else if(key.isReadable()){
read(key);
}
}
}
}
/*
* 处理读取客户端发来的信息的事件
* @param key
* @throws IOException
*/
public void read(SelectionKey key ) throws IOException{
//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 = new String(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
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
NIOServer server = new NIOServer();
server.initServer(8080);
server.listen();
}
}
客户端：
package nio;
import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;
public class NIOClient {
//通道管理器
private Selector selector;
/*
* 获得一个Socket通道，并对该通道做一些初始化的工作
* @param ip，连接的服务器的ip
* @param port，连接的服务器的端口号
* ＠throws IOException
*/
public void initClient(String ip,int port) throws IOException{
//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(new InetSocketAddress(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(this.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。
* @throws IOException
*/
public void listen() throws IOException{
//轮询访问selector
while(true){
/*
* 选择一组可以进行I/O操作的事件，放在selector中，客户端的该方法不会阻塞，
* 这里和服务端的方法不一样，查看api注释可以知道，当至少一个通道被选中时，
* selector的wakeup方法被调用，方法返回，而对于客户端来说，通道一直是被选中的
*/
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("abcdefg").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);
}
}
}
}
public void read(SelectionKey key) throws IOException{
SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(10);
channel.read(buffer);
byte[] data = buffer.array();
String msg = new String(data).trim();
System.out.println("客户端收到信息：" + msg);
ByteBuffer outBuffer = ByteBuffer.wrap(msg.getBytes());
channel.write(outBuffer);
}
public static void main(String[] args) throws IOException{
NIOClient client = new NIOClient();
client.initClient("localhost", 8080);
client.listen();
}
}
