快速弄懂Java 11 中的NIO 2.0 _Java

NIO2.0时代1. 变更通知（因为每个事件都需要一个监听者）
对NIO和NIO.2有兴趣的开发者的共同关注点在于JAVA应用的性能。根据我的经验，NIO.2里的文件变更通知者（file change notifier）是新输入/输出API里最让人感兴趣（被低估了）的特性。
很多企业级应用需要在下面的情况时做一些特殊的处理：

当一个文件上传到一个FTP文件夹里时
当一个配置里的定义被修改时
当一个草稿文档被上传时
其他的文件系统事件出现时

【快速弄懂Java 11 中的NIO 2.0】这些都是变更通知或者变更响应的例子。在Java（以及其他语言）的早期版本里，轮询（polling）是检测这些变更事件的最好方式。轮询是一种特殊的无限循环：检查文件系统或者其他对象，并且和之前的状态对比，如果没有变化，在大概几百个毫秒或者10秒的间隔后，继续检查。就这一直无限循环下去。
NIO.2提供了一个更好地方式来进行变更检测。列表1是一个简单的示例。
列表1. NIO.2里的变更通知机制
public class Watcher {public static void main(String[] args) {Path this_dir = Paths.get(".");System.out.println("Now watching the current directory ...");try {WatchService watcher = this_dir.getFileSystem().newWatchService();this_dir.register(watcher, StandardWatchEventKinds.ENTRY_CREATE);WatchKey watckKey = watcher.take();List<WatchEvent<<64;>> events = watckKey.pollEvents();for (WatchEvent event : events) {System.out.println("Someone just created the file '" + event.context().toString() + "'.");}} catch (Exception e) {System.out.println("Error: " + e.toString());}}}编译这段代码，然后在命令行里执行。在相同的目录下，创建一个新的文件，例如运行touch example或者copy Watcher.class example命令。你会看到下面的变更通知消息：

Someone just create the fiel ‘example1′.

这个简单的示例展示了怎么开始使用Java NIO的功能。同时，它也介绍了NIO.2的Watcher类，它相比较原始的I/O中的轮询方案而言，显得更加直接和易用。

注意拼写错误
当你从这篇文章里拷贝代码时，注意拼写错误。例如，列表1种的StandardWatchEventKinds 对象是复数的形式。即使在Java.net的文档里都把它给拼写错了。
小技巧
NIO里的通知机制比老的轮询方式使用起来更加简单，这样会诱导你忽略对具体需求的详细分析。当你在你第一次使用一个监听器的时候，你需要仔细考虑你所使用的这些概念的语义。例如，知道一个变更什么时候会结束比知道它什么时候开始更加重要。这种分析需要非常仔细，尤其是像移动FTP文件夹这种常见的场景。NIO是一个功能非常强大的包，但同时它还会有一些微妙的“陷阱”，这会给那些不熟悉它的人带来困扰。

2. 选择器和异步IO：通过选择器来提高多路复用
NIO新手一般都把它和“非阻塞输入/输出”联系在一起。NIO不仅仅只是非阻塞I/O，不过这种认知也不完全是错的：Java的基本I/O是阻塞式I/O——意味着它会一直等待到操作完成——然而，非阻塞或者异步I/O是NIO里最常用的一个特点，而非NIO的全部。
NIO的非阻塞I/O是事件驱动的，并且在列表1里文件系统监听示例里进行了展示。这就意味着给一个I/O通道定义一个选择器（回调或者监听器），然后程序可以继续运行。当一个事件发生在这个选择器上时——例如接收到一行输入——选择器会“醒来”并且执行。所有的这些都是通过一个单线程来实现的，这和Java的标准I/O有着显著的差别的。
列表2里展示了使用NIO的选择器实现的一个多端口的网络程序echo-er，这里是修改了Greg Travis在2003年创建的一个小程序（参考资源列表）。Unix和类Unix系统很早就已经实现高效的选择器，它是Java网络高性能编程模型的一个很好的参考模型。
列表2. NIO选择器
public class MultiPortEcho{private int ports[];private ByteBuffer echoBuffer = ByteBuffer.allocate( 1024 );public MultiPortEcho( int ports[] ) throws IOException {this.ports = ports;configure_selector();}private void configure_selector() throws IOException {// Create a new selectorSelector selector = Selector.open();// Open a listener on each port, and register each one// with the selectorfor (int i=0; i<ports.length; ++i) {ServerSocketChannel ssc = ServerSocketChannel.open();ssc.configureBlocking(false);ServerSocket ss = ssc.socket();InetSocketAddress address = new InetSocketAddress(ports[i]);ss.bind(address);SelectionKey key = ssc.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);System.out.println("Going to listen on " + ports[i]);}while (true) {int num = selector.select();Set selectedKeys = selector.selectedKeys();Iterator it = selectedKeys.iterator();while (it.hasNext()) {SelectionKey key = (SelectionKey) it.next();if ((key.readyOps() & SelectionKey.OP_ACCEPT)== SelectionKey.OP_ACCEPT) {// Accept the new connectionServerSocketChannel ssc = (ServerSocketChannel)key.channel();SocketChannel sc = ssc.accept();sc.configureBlocking(false);// Add the new connection to the selectorSelectionKey newKey = sc.register(selector, SelectionKey.OP_READ);it.remove();System.out.println( "Got connection from "+sc );} else if ((key.readyOps() & SelectionKey.OP_READ)== SelectionKey.OP_READ) {// Read the dataSocketChannel sc = (SocketChannel)key.channel();// Echo dataint bytesEchoed = 0;while (true) {echoBuffer.clear();int number_of_bytes = sc.read(echoBuffer);if (number_of_bytes <= 0) {break;}echoBuffer.flip();sc.write(echoBuffer);bytesEchoed += number_of_bytes;}System.out.println("Echoed " + bytesEchoed + " from " + sc);it.remove();}}}}}