Java NIO 高频面试考点汇总¶

一、NIO 三大核心组件¶

组件	作用
Channel	双向通道，类比 Stream，但可读可写
Buffer	数据容器，Channel 读写都经过 Buffer
Selector	单线程监听多个 Channel 的事件（多路复用）

经典模型：一个 Selector 线程管理多个 Channel，每个 Channel 注册感兴趣的事件。

二、Channel 的主要实现¶

FileChannel：文件读写，阻塞，不能切换非阻塞。
SocketChannel / ServerSocketChannel：TCP。
DatagramChannel：UDP。

三、Buffer 的核心概念¶

四个属性：

capacity   容量
limit      读写上限
position   当前位置
mark       标记

关键方法：

ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
buf.put((byte) 1);
buf.flip();      // 写转读：limit = position, position = 0
buf.get();
buf.clear();     // 读转写：position = 0, limit = capacity（不真正清数据）
buf.compact();   // 把未读数据移到开头，继续写

flip 和 clear 的区别

flip()：读之前调用，把 limit 设为当前 position，position 归零。
clear()：读之后调用，position 归零、limit = capacity，数据还在但被覆盖。
rewind()：只把 position 归零，limit 不变（重读）。

四、Selector 多路复用¶

Selector selector = Selector.open();
channel.configureBlocking(false);
SelectionKey key = channel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);

while (true) {
    int ready = selector.select();
    Set<SelectionKey> keys = selector.selectedKeys();
    Iterator<SelectionKey> it = keys.iterator();
    while (it.hasNext()) {
        SelectionKey k = it.next();
        it.remove();
        if (k.isReadable()) { ... }
        else if (k.isWritable()) { ... }
    }
}

四种事件：OP_READ、OP_WRITE、OP_CONNECT、OP_ACCEPT。

五、BIO vs NIO vs AIO¶

	BIO	NIO	AIO
模式	同步阻塞	同步非阻塞	异步非阻塞
流向	流式	缓冲式	缓冲式
核心	Stream	Channel+Buffer+Selector	Future/Callback
适用	连接少、短连接	连接多、轻量	连接多、操作重

六、零拷贝¶

传统数据传输：磁盘 → 内核缓冲区 → 用户态 → Socket 缓冲区 → 协议栈，4 次拷贝、4 次上下文切换。

NIO 的 FileChannel.transferTo() 使用 sendfile 系统调用，数据直接在内核态从文件描述符传到 Socket，CPU 不参与。Netty 的 FileRegion 也是这个原理。

七、Netty 为什么快¶

基于 NIO，主从 Reactor 线程模型。
零拷贝：CompositeByteBuf、transferTo。
内存池：ByteBuf 池化减少 GC。
高效编解码。

高频追问

为什么 FileChannel 不能非阻塞？文件 IO 本来就没有"等待连接"的概念。
Selector 在 Linux 上用 epoll，Windows 上用 select/POLL。epoll 比 select 快在：无 FD 上限、回调而非轮询。