在当今数字化时代，高性能服务器对于各类网络应用至关重要，Java NIO（New I/O）为构建高性能服务器提供了强大的工具，它与传统的IO模型不同，采用了非阻塞IO、通道（Channel）和选择器（Selector）等核心概念，能高效地处理大量并发连接。

Java NIO的核心组件

1、通道（Channel）：

- 通道是数据传输的通道，可以与缓冲区（Buffer）进行交互，常见的通道包括SocketChannel用于网络通信，FileChannel用于文件读写等，与传统的流不同，通道可以是双向的，既可以读也可以写。

2、缓冲区（Buffer）：

- 缓冲区是一块连续的内存区域，用于存储数据，在NIO中，有ByteBuffer、CharBuffer等多种类型的缓冲区，分别用于存储不同类型的数据，缓冲区在读取数据时将数据从通道读入缓冲区，在写入数据时将缓冲区的数据写入通道。

3、选择器（Selector）：

- 选择器是一个可以监控多个通道的对象，通过选择器，可以同时监听多个通道的IO事件，如连接请求、数据可读等，当有事件发生时，选择器会通知应用程序进行处理，大大提高了并发处理能力。

使用Java NIO编写高性能服务器的步骤

1、创建ServerSocketChannel并绑定端口：

- 首先创建一个ServerSocketChannel实例，并将其绑定到指定的端口上，以便监听客户端的连接请求，要绑定到8080端口，可以使用以下代码：

   ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
   serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(8080));

2、配置为非阻塞模式：

- 为了实现高性能的并发处理，需要将ServerSocketChannel配置为非阻塞模式，这样，当一个线程在等待新的连接时，其他线程仍然可以继续处理已连接的客户端请求，设置非阻塞模式的代码如下：

   serverSocketChannel.configureBlocking(false);

3、创建Selector并注册通道：

- 创建一个Selector对象，然后将ServerSocketChannel注册到该Selector上，并指定感兴趣的事件类型为OP_ACCEPT，表示接受新的连接，示例代码如下：

   Selector selector = Selector.open();
   serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

4、事件循环处理：

- 使用一个循环不断调用Selector的select方法，等待事件发生，当select方法返回后，获取所有就绪的事件，然后根据事件类型进行处理，如果是OP_ACCEPT事件，则接受新的连接；如果是OP_READ事件，则读取客户端发送的数据；如果是OP_WRITE事件，则向客户端发送响应数据，以下是一个简单的事件循环处理示例：

   while (true) {
       selector.select(); // 阻塞，直到有事件发生
       Set<SelectionKey> selectionKeys = selector.selectedKeys();
       Iterator<SelectionKey> iterator = selectionKeys.iterator();
       while (iterator.hasNext()) {
           SelectionKey selectionKey = iterator.next();
           if (selectionKey.isAcceptable()) {
               // 处理新的连接
               ServerSocketChannel serverChannel = (ServerSocketChannel) selectionKey.channel();
               SocketChannel socketChannel = serverChannel.accept();
               socketChannel.configureBlocking(false);
               socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
           } else if (selectionKey.isReadable()) {
               // 读取客户端数据
               SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) selectionKey.channel();
               ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
               int bytesRead = socketChannel.read(buffer);
               if (bytesRead == -1) {
                   socketChannel.close();
               } else {
                   buffer.flip();
                   String request = new String(buffer.array(), StandardCharsets.UTF_8).trim();
                   System.out.println("Received: " + request);
                   // 这里可以根据请求内容进行处理，并生成响应
               }
           }
           // 移除处理过的SelectionKey
           iterator.remove();
       }
   }

注意事项

1、避免注册不感兴趣的事件：

- 在使用NIO时，要确保只注册感兴趣的事件，否则可能会导致CPU占用率过高，如果没有数据要发送到客户端，就不要注册OP_WRITE事件。

2、及时关闭资源：

- 在处理完客户端请求后，要及时关闭相关的通道和缓冲区，以释放系统资源，可以使用try-with-resources语句或在finally块中关闭资源。

3、合理分配线程任务：

- 如果需要进一步提高性能，可以使用多线程来处理不同的任务，例如一个线程负责接收新连接，多个线程负责处理已连接的客户端请求，这样可以充分利用多核CPU的优势，提高并发处理能力。