从上文揭开网络编程的神秘面纱1(BIO、伪异步IO、NIO、AIO)中我们知道，不管是BIO模型还是伪异步IO模型，服务端都需要创建一定量的线程来处理客户端Socket的请求，也就是说在任何时候都可能有大量线程处于休眠状态，只是等待输入或者输出数据就绪；而且由于需要为每个线程的调用栈分配内存。这些都是一种资源的浪费。即使jvm在物理上有很大的资源，可以支持非常大数量的线程，但是线程上下文切换所带来的开销也会给我们带来麻烦。
所以BIO模型和伪异步IO模型只适用于中小数量的客户端请求。如果需要支撑高并发的数据，我们需要选择NIO或者AIO模型。
由于NIO涉及到Buffer、Channel、Selector等基础知识，为了便于理解，我们举个例子。小JIA要结婚了，需要给亲朋好友发请柬，这个时候小JIA需要一一拜访，每次拿一张请柬给一个亲朋好友，发送完成后，再回家再取一张请柬发给另外一个亲朋好友，直到所有的好友都拿到请柬。这就是普通的Socket模式，来一个请求ServerSocket就进行处理，处理完再继续接受请求。发到一半的时候小JIA发现还有几百个亲朋好友没发，照这个速度发下去，得到猴年马月，说不定婚礼都过了，请柬还没发完。这个时候小JIA开始动员亲朋好友来帮忙发请柬。小JIA通知了几个亲戚和朋友，让他们过来拿请柬帮忙分发，小JIA的父母帮忙分拣请柬。这就是NioSocket，Buffer就是请柬，而Channel就是帮忙分发请柬的亲戚朋友，而小JIA的父母充当了Selector的职责，负责请柬的分拣。这样的处理方式极大的提高了IO的效率。小JIA再也不用担心亲戚朋友没有准时收到请柬而错过婚礼了。
NioSocket提供ServerSocketChannel和SocketChannel，分别对应ServerSocket和Socket。接下来我们来介绍NIO的几个基础知识。
Channel(通道)
Channel就像水管一样，是一个通道。通道与流的不同之处在于通道是双向的，可以用来读、写或同时读写操作。因为是双向的，所以通道可以比流更好地反应底层操作系统的真实情况。
Channel主要分为两大类：SelectableChannel(用户网络读写)和FileChannel(用于文件操作)。ServerSocketChannel和SocketChannel都是SelectableChannel的子类。
Buffer(缓冲区)
Channel提供从文件、网络读取数据的通道，可是读取或写入数据都必须经过Buffer。Buffer实际上是一个数组，并提供对数据结构化访问以及维护读写位置等信息。
具体的缓存区有：ByteBuffer、CharBuffer、ShortBuffer、IntBuffer、LongBuffer、FloatBuffer和DoubleBuffer。它们实现了共同的接口：Buffer。
Selector(多路复用选择器)
Selector一般称为选择器，当然也可以叫做多路复用器。它是Java NIO核心组件中的一个，用于检查一个或者多个NIO Channel(通道)的状态是否处于可读、可写。
一个Selector可以同时轮询多个Channel，因为jdk使用了epoll()代替传统的select实现，所以没有最大连接句柄1024/2048的限制。也就是一个线程负责Selector的轮询，可以管理成千上万个网络客户端连接。
NIO通信模型
NIO提供了一个全新底层I/O模型。采用面向块的概念，IO操作以大的数据块为单位进行操作，而不是一个个字节或字符进行操作，因此性能有了很大的提高。
//创建选择器selector = Selector.open();//打开监听通道serverChannel = ServerSocketChannel.open();//如果为 true，则此通道将被置于阻塞模式；如果为 false，则此通道将被置于非阻塞模式serverChannel.configureBlocking(false);//开启非阻塞模式//绑定端口 backlog设为1024serverChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port),1024);//监听客户端连接请求serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
1、初始化多路复用器selector、serverSocketChannel通道、设置通道的模式为非阻塞、注册channel到selector上，并监听accept请求；
Set keys = selector.selectedKeys();Iterator it = keys.iterator();
2、启动Server服务器，循环selectedKeys，当有channel准备好时就处理，否则一直循环。
3、selectedKey保存了当前请求的Channel和Selector，并提供了不同的操作类型。共有四种：
- SelectionKey.OP_ACCEPT //请求操作
- SelectionKey.OP_CONNECT //链接操作
- SelectionKey.OP_READ //读操作
- SelectionKey.OP_WRITE //写操作
//处理新接入的请求消息if(key.isAcceptable()){ ServerSocketChannel ssc = (ServerSocketChannel) key.channel(); //通过ServerSocketChannel的accept创建SocketChannel实例 //完成该操作意味着完成TCP三次握手，TCP物理链路正式建立 SocketChannel sc = ssc.accept(); //设置为非阻塞的 sc.configureBlocking(false); //注册为读 sc.register(selector, SelectionKey.OP_READ);}
3.1 只有在register方法中注册了相应的操作，Selector才会关心相应类型操作的请求。比如我们在上面的代码中注册了SelectionKey.OP_ACCEPT请求操作，那么Seletor就关心新的客户端接入，如果监听到新的客户端接入，就处理新的接入请求，完成TCP三次握手，建立物理链路。并把ServerSocketChannel注册为SelectionKey.OP_READ读操作。
//读消息if(key.isReadable()){ SocketChannel sc = (SocketChannel) key.channel(); //创建ByteBuffer，并开辟一个1M的缓冲区 ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024); //读取请求码流，返回读取到的字节数 int readBytes = sc.read(buffer); //读取到字节，对字节进行编解码 if(readBytes>0){ }//链路已经关闭，释放资源 else if(readBytes<0){ key.cancel(); sc.close(); }}
3.2 当把新接入的客户端连接注册到Selector上，开始监听都操作，读取客户端发送的网络消息，把读取到的消息放到缓冲区，然后进行服务端数据处理操作。
由于jdk的selector在linux等主流操作系统上通过epoll实现，它没有链接句柄数的限制，意味着一个selector可以连接成千上万个客户端，而性能不会随着客户端连接数的增长而线性下降，因此，它适合做高性能、高负载的网络服务器。
AIO通信模型
AIO是异步IO的缩写，虽然NIO在网络操作中，提供了非阻塞的方法，但是NIO的IO行为还是同步的。对于NIO来说，我们的业务线程是在IO操作准备好时，得到通知，接着由这个线程自行进行IO操作，IO操作本身是同步的。
//创建服务端通道channel = AsynchronousServerSocketChannel.open();//绑定端口channel.bind(new InetSocketAddress(port));//用于接收客户端的连接channel.accept(this,new AcceptHandler());
1、与NIO不同，当进行读写操作时，只须直接调用API的read或write方法即可。这两种方法均为异步的，对于读操作而言，当有流可读取时，操作系统会将可读的流传入read方法的缓冲区，并通知应用程序；对于写操作而言，当操作系统将write方法传递的流写入完毕时，操作系统主动通知应用程序。 即可以理解为，read/write方法都是异步的，完成后会主动调用回调函数。在JDK1.7中，这部分内容被称作NIO.2，主要在Java.nio.channels包下增加了下面四个异步通道：
- AsynchronousSocketChannel
- AsynchronousServerSocketChannel
- AsynchronousFileChannel
- AsynchronousDatagramChannel
在AIO socket编程中，服务端通道是AsynchronousServerSocketChannel，这个类提供了一个open()静态工厂，一个bind()方法用于绑定服务端IP地址(还有端口号)，另外还提供了accept()用于接收用户连接请求。
public class AcceptHandler implements CompletionHandler{@Overridepublic void completed(AsynchronousSocketChannel channel,AsyncServerHandler serverHandler) {serverHandler.channel.accept(serverHandler, this);//创建新的BufferByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);//异步读 第三个参数为接收消息回调的业务Handlerchannel.read(buffer, buffer, new ReadHandler(channel));}@Overridepublic void failed(Throwable exc, AsyncServerHandler serverHandler) {exc.printStackTrace();}}
2、发出一个事件(accept read write等)之后要指定时间处理类(回调函数)，AIO中的事件处理类是CompletionHandler，这个接口定义了两个方法，分别在一部操作和成功时被回调。
- void completed(V result, A attachment);
- void failed(Throwable exc, A attachment);
所以对于AIO来说，它不是在IO准备好时再通知线程，而是在IO操作已经完成后，再通知线程发出通知。因此AIO是不会阻塞的，此时我们的业务逻辑将变成一个回调函数，等待IO操作完成后，由系统自动触发。
总结
BIO适用于连接数目比较小且固定的架构，这种方式对服务器资源要求比较高。但程序简单易理解。
NIO适用于连接数目多且连接比较短(轻操作)的架构，比如聊天服务器，编程复杂。
AIO适用于连接数目多且连接比较长(重操作)的架构，比如相册服务器，编程比较复杂。