Java NIO 新 IO 是如何提升性能的

Java NIO（New Input/Output）是Java 1.4版本引入的一套新的I/O处理方式，它通过引入非阻塞I/O操作、缓冲区管理和选择器等功能，显著提升了IO操作的性能，特别是在高并发场景下。以下是Java NIO提升性能的几个关键方面：

1. 非阻塞I/O（Non-blocking IO）：

   • 在传统IO中，线程在执行I/O操作时会被阻塞，直到数据准备好。而在NIO中，通道（Channel）是非阻塞的，这意味着线程可以继续执行其他任务，直到I/O操作准备好。这大大提高了线程的利用率和服务器的吞吐量。

2. 缓冲区（Buffer）：

   • NIO使用缓冲区来读取和写入数据。缓冲区是一个固定大小的数组，可以存储一定量的数据。数据从通道读取到缓冲区，再由缓冲区写入通道。这种方式减少了系统调用的次数，从而提高了性能。

3. 选择器（Selector）：

   • 选择器允许一个线程监视多个通道的状态，如可读、可写或连接已关闭。这样，一个线程可以同时处理多个客户端连接，减少了线程的数量和上下文切换的开销。

4. 直接缓冲区（Direct Buffer）：

   • 直接缓冲区绕过了JVM堆栈，直接在内核空间进行数据操作，这可以减少数据拷贝的开销，提高IO性能。但是，直接缓冲区的创建和释放成本较高，适合长期使用的场景。

5. 内存映射文件（Memory-mapped Files）：

   • NIO提供了内存映射文件的功能，允许将文件直接映射到内存中，从而避免了显式的读写操作，提高了文件操作的效率。

通过这些机制，Java NIO在高并发和大数据量处理场景下表现出色，能够显著提升系统的性能和响应能力。