2.1 Java NIO 三件套
在NIO 中有几个核心对象需要掌握：缓冲区（Buffer）、选择器（Selector）、通道（Channel）。
2.1.1 缓冲区Buffer
1.Buffer 操作基本API
缓冲区实际上是一个容器对象，更直接的说，其实就是一个数组，在NIO 库中，所有数据都是用缓冲区处理的。在读
取数据时，它是直接读到缓冲区中的； 在写入数据时，它也是写入到缓冲区中的；任何时候访问NIO 中的数据，都
是将它放到缓冲区中。而在面向流I/O 系统中，所有数据都是直接写入或者直接将数据读取到Stream 对象中。
在NIO 中，所有的缓冲区类型都继承于抽象类Buffer，最常用的就是ByteBuffer，对于Java 中的基本类型，基本都有
一个具体Buffer 类型与之相对应，它们之间的继承关系如下图所示：
Buffer使用demo如下所示：
在谈到缓冲区时，我们说缓冲区对象本质上是一个数组，但它其实是一个特殊的数组，缓冲区对象内置了一些机制，
能够跟踪和记录缓冲区的状态变化情况，如果我们使用get()方法从缓冲区获取数据或者使用put()方法把数据写入缓冲
区，都会引起缓冲区状态的变化。
在缓冲区中，最重要的属性有下面三个，它们一起合作完成对缓冲区内部状态的变化跟踪：
position：指定下一个将要被写入或者读取的元素索引，它的值由get()/put()方法自动更新，在新创建一个Buffer 对象
时，position 被初始化为0。
limit：指定还有多少数据需要取出(在从缓冲区写入通道时)，或者还有多少空间可以放入数据(在从通道读入缓冲区时)。
capacity：指定了可以存储在缓冲区中的最大数据容量，实际上，它指定了底层数组的大小，或者至少是指定了准许我
们使用的底层数组的容量。
以上三个属性值之间有一些相对大小的关系：0 <= position <= limit <= capacity
在NIO 中，除了可以分配或者包装一个缓冲区对象外，还可以根据现有的缓冲区对象来创建一个子缓冲区，即在现有缓冲区上切
出一片来作为一个新的缓冲区，但现有的缓冲区与创建的子缓冲区在底层数组层面上是数据共享的，也就是说，子缓冲区相当于是
现有缓冲区的一个视图窗口。调用slice()方法可以创建一个子缓冲区，
在该示例中，分配了一个容量大小为10 的缓冲区，并在其中放入了数据0-9，而在该缓冲区基础之上又创建了一个子缓冲区，并
改变子缓冲区中的内容，从最后输出的结果来看，只有子缓冲区“可见的”那部分数据发生了变化，并且说明子缓冲区与原缓冲区是数据共享的
2.1.2 选择器Selector
传统的Server/Client 模式会基于TPR（Thread per Request）,服务器会为每个客户端请求建立一个线程，由该线程单独负责处理
一个客户请求。这种模式带来的一个问题就是线程数量的剧增，大量的线程会增大服务器的开销。大多数的实现为了避免这个问题，都采用了线程池模型，并设置线程池线程的最大数量，这又带来了新的问题，如果线程池中有200 个线程，而有200 个用户都在进行大文件下载，会导致第201个用户的请求无法及时处理，即便第201 个用户只想请求一个几KB 大小的页面。传统的Server/Client模式如下图所示： 
NIO 中非阻塞I/O 采用了基于Reactor 模式的工作方式，I/O 调用不会被阻塞，相反是注册感兴趣的特定I/O 事件，如可读数据到
达，新的套接字连接等等，在发生特定事件时，系统再通知我们。NIO 中实现非阻塞I/O 的核心对象就是Selector，Selector 就是
注册各种I/O 事件地方，而且当那些事件发生时，就是这个对象告诉我们所发生的事件，如下图所示：
当有读或写等任何注册的事件发生时，可以从Selector 中获得相应的SelectionKey，同时从SelectionKey 中可
以找到发生的事件和该事件所发生的具体的SelectableChannel，以获得客户端发送过来的数据。
使用NIO 中非阻塞I/O 编写服务器处理程序，大体上可以分为下面三个步骤：
1. 向Selector 对象注册感兴趣的事件。
2. 从Selector 中获取感兴趣的事件。
3. 根据不同的事件进行相应的处理。
2.3.3 通道Channel
通道是一个对象，通过它可以读取和写入数据，当然了所有数据都通过Buffer 对象来处理。我们永远不会将字节直接 写入通道中，相反是将数据写入包含一个或者多个字节的缓冲区。同样不会直接从通道中读取字节，而是将数据从通
道读入缓冲区，再从缓冲区获取这个字节。
在NIO 中，提供了多种通道对象，而所有的通道对象都实现了Channel 接口。它们之间的继承关系如下图所示：
1.使用NIO 读取数据
在前面我们说过，任何时候读取数据，都不是直接从通道读取，而是从通道读取到缓冲区。所以使用NIO 读取数据可
以分为下面三个步骤：
1. 从FileInputStream 获取Channel
2. 创建Buffer
3. 将数据从Channel 读取到Buffer 中
2.使用NIO 写入数据
使用NIO 写入数据与读取数据的过程类似，同样数据不是直接写入通道，而是写入缓冲区，可以分为下面三个步骤：
1. 从FileInputStream 获取Channel。
2. 创建Buffer。
3. 将数据从Channel 写入到Buffer 中。
3、Reactor
根据阻塞I/O 通信模型，我总结了它的两点缺点：
1. 当客户端多时，会创建大量的处理线程。且每个线程都要占用栈空间和一些CPU 时间
2. 阻塞可能带来频繁的上下文切换，且大部分上下文切换可能是无意义的。在这种情况下非阻塞式I/O 就有了它的应
用前景。
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。
Java NIO 反应堆的工作原理图：
