说一说NIO的实现原理

得分点

​ Buffer、Channel、Selector

参考答案

标准回答

​ NIO是基于IO多路复用模型的实现，它包含三个核心组件，分别是Buffer、Channel、Selector。

1. NIO是面向缓冲区的，在NIO中所有的数据都是通过缓冲区处理的。Buffer就是缓冲区对象，无论读取还是写入，数据都是先进入Buffer的。Buffer的本质是一个数组，通常它是一个字节数组，也可以是其他类型的数组。Buffer是一个接口，它的实现类有ByteBuffer、CharBuffer、ShortBuffer、IntBuffer、LongBuffer、FloatBuffer、DoubleBuffer。
2. Channel是一个通道，可以通过它读取和写入数据。与流不同的是，流是单向的，而Channel是双向的。数据可以通过Channel读到Buffer里，也可以通过Channel写入到Buffer里。为了支持不同的设备，Channel接口有好几种子类，如FileChannel用于访问磁盘文件、SocketChannel和ServerSocketChannel用于TCP协议的网络通信、DatagramChannel用于UDP协议的网络通信。
3. Selector是多路复用器，可以通过它监听网络IO的状态。它可以不断轮询注册的Channel，如果某Channel上有连接、读取、写入事件发生，则这个Channel就处于就绪状态，就会被Selector轮询出来。所有被轮询出来的Channel集合，我们可以通过SelectionKey获取到，然后进行后续的IO操作。

加分回答

​ Buffer对象包含三个重要的属性，分别是capacity、position、limit。其中，capacity代表Buffer的容量，就是说Buffer中最多只能写入capacity个数据。position代表访问的位置，它的初始值为0，每读取/写入一个数据，它就会向后移动一个位置。limit代表访问限制，就是本次操作最多能读取/写入多少个数据。这三个属性的关系是，position<=limit<=capacity，Buffer通过不断调整position和limit的值，使得自身可以不断复用。

延伸阅读

​ Java NIO根据操作系统的不同，会对Selector做不同的实现。如Linux上的PollSelectorProvider、Windows上的WindowsSelectorProvider、MacOS上的KQueueSelectorProvider等。在使用Selector时，我们不需要指定哪一个实现，JDK会自动选择合适的Selector实现。