[TOC] > 本節總結一下，我們在學習Socket編程的時候，需要知道的一些基礎性概念。 ## 什么是NIO  `NIO（non-blocking）`，使用較少的Thread線程，通過Selector選擇器來執行不同Channel通道中的任務，執行的任務再結合AIO（異步I/O）就能發揮服務器最大的性能，大大提升軟件運行效率。 ### 解釋一下NIO為啥叫做同步非阻塞 同步和異步關注的是消息通信機制，阻塞和非阻塞關注的是程序在等待調用結果時的狀態。 首先一個I/O操作其實分成了兩個步驟： 1. 發起I/O請求——關注程序在等待調用結果時的狀態（調度過程）；NIO在調度過程中是非阻塞的，無需等待線程執行完讀寫； 2. 實際的I/O操作——關注消息通信機制。NIO線程處理由selector分配的任務過程是同步的。 ### NIO性能為什么好？ > 結合緩沖區~ #### 1. 零拷貝 NIO零拷貝適用于以下場景： 1. 文件較大，讀寫較慢，追求速度 2. JVM內存不足，不能加載太大數據 3. 內存帶寬不夠，即存在其他程序或線程存在大量的IO操作，導致帶寬本來就小 #### 2. 直接內存映射  直接內存，目的是防止Java堆和Native堆之間數據復制帶來的性能損耗，此后NIO可以使用Native的方式直接在 Native堆分配內存。 ### 使用直接內存的原因 1. 對垃圾回收停頓的改善。因為full gc時，垃圾收集器會對所有分配的堆內內存進行掃描，垃圾收集對Java應用造成的影響，跟堆的大小是成正比的。過大的堆會影響Java應用的性能。如果使用堆外內存的話，堆外內存是直接受操作系統管理。這樣做的結果就是能保持一個較小的JVM堆內存，以減少垃圾收集對應用的影響。（full gc時會觸發堆外空閑內存的回收。） 2. 減少了數據從JVM拷貝到native堆的次數，在某些場景下可以提升程序I/O的性能。 3. 可以突破JVM內存限制，操作更多的物理內存。 ## 通道（Channel） 通道是用于I/O操作的連接，更具體地講，通道代表數據到硬件設備、文件、網絡套接字的連接。通道可處于打開或關閉這兩種狀態，當創建通道時，通道就處于打開狀態，一旦將其關閉，則保持關閉狀態。一旦關閉了某個通道，則試圖對其調用I/O操作時就會導致ClosedChannel Exception異常被拋出，但可以通過調用通道的isOpen()方法測試通道是否處于打開狀態以避免出現ClosedChannelException異常。一般情況下，通道對于多線程的訪問是安全的。 ## 單播、廣播、多播 - 單播。所謂的單播大多數都是點對點式的網絡，如打開網頁、發送郵件和兩人網絡聊天等情況，都是在使用點對點方式傳輸數據。 - 廣播。廣播是一種一對多的形式，是對網絡中所有的計算機發送數據，不區分目標，這就極易造成網絡中存在大量無用的垃圾通信數據，造成“廣播風暴”，使網絡變慢，嚴重時網絡會徹底癱瘓。 - 多播也稱為組播，它也是一種一對多的網絡。從組播的名字來看，它可以對某些計算機分配多播類型的IP地址以進行分組，然后只針對這些計算機發送數據，這就是多播。