JAVA NIO存在的問題

    JAVA 包含最新的版本JDK1.8的NIO存在一些問題，這些問題須要在編寫NIO程序時要格外關注：

NIO跨平臺和兼容性問題

    NIO是底層API,它的實現依賴於操做系統針對IO操做的APIs. 因此JAVA能在全部操做系統上實現統一的接口，並用一致的行爲來操做IO是很偉大的。

    使用NIO會常常發現代碼在Linux上正常運行，但在Windows上就會出現問題。因此編寫程序，特別是NIO程序，須要在程序支持的全部操做系統上進行功能測試，不然你可能會碰到一些莫明的問題。

    NIO2看起來很理想，可是NIO2只支持Jdk1.7+，若你的程序在Java1.6上運行，則沒法使用NIO2。另外，Java7的NIO2中沒有提供DatagramSocket的支持，因此NIO2只支持TCP程序，不支持UDP程序

NIO對緩衝區的聚合和分散操做可能會致使內存泄露

    不少Channel的實現支持Gather和Scatter。這個功能容許從從多個ByteBuffer中讀入或寫入，這樣作能夠有更好的性能。

    操做系統底層知道如何處理這些被寫入/讀出，而且能以最有效的方式處理。若是要分割的數據在多個不一樣的 ByteBuffer中，使用Gather/Scatter是比較好的方式。

    例如，你可能但願header在一個ByteBuffer中，而body在另外的ByteBuffer中；
    下圖顯示的是Scatter(分散)，將ScatteringByteBuffer中的數據分散讀取到多個ByteBuffer中：
    

    下圖顯示的是Gather(聚合)，將多個ByteBuffer的數據寫入到GatheringByteChannel：
    

    惋惜Gather/Scatter功能會致使內存泄露，知道Java7才解決內存泄露問題。使用這個功能必須當心編碼和Java版本

Squashing the famous epoll bug（壓碎著名的epoll bug)

    Linux-like OSs的選擇器使用的是epoll-IO事件通知工具。操做系統使用這一高性能的技術與網絡協議棧異步工做。
    不幸的是，即便是如今，著名的epoll-bug也可能會致使無效的狀態選擇和100%的CPU利用率。要解決epoll-bug的惟一方法是回收舊的選擇器，將先前註冊的通道實例轉移到新建立的選擇器上。

    NIO中對epoll問題的解決方案是有限制的，Netty提供了更好的解決方案。下面是epoll-bug的一個例子

import java.io.IOException;
import java.net.InetSocketAddress;
import java.net.ServerSocket;
import java.nio.ByteBuffer;
import java.nio.channels.SelectionKey;
import java.nio.channels.Selector;
import java.nio.channels.ServerSocketChannel;
import java.nio.channels.SocketChannel;
import java.util.Iterator;
import java.util.Set;

public class PlainNioEchoServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        serve(8118);
    }


    public static void serve(int port) throws IOException {
        System.out.println("Listening for connections on port " + port);
        ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open();
        ServerSocket ss = serverChannel.socket();
        InetSocketAddress address = new InetSocketAddress(port);
        ss.bind(address);
        serverChannel.configureBlocking(false);
        Selector selector = Selector.open();
        serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
        while (true) {
            try {
                // 這裏發生的是，無論有沒有已選擇的SelectionKey，Selector.select()方法老是不會阻塞而且會馬上返回。
                // 這違反了Javadoc中對Selector.select()方法的描述，
                // Javadoc中的描述：Selector.select() must not unblock if nothing is selected.
                // (Selector.select()方法若未選中任何事件將會阻塞。)
                System.out.println(".............");
                selector.select();
            }
            catch (IOException ex) {
                ex.printStackTrace();
                // handle in a proper way
                break;
            }
            Set readyKeys = selector.selectedKeys();
            Iterator iterator = readyKeys.iterator();
            // 該值將永遠是假的，代碼將持續消耗你的CPU資源。
            //這會有一些反作用，由於CPU消耗完了就沒法再去作其餘任何的工做。
            while (iterator.hasNext()) {
                SelectionKey key = (SelectionKey) iterator.next();
                iterator.remove();
                try {
                    if (key.isAcceptable()) {
                        ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel) key.channel();
                        SocketChannel client = server.accept();
                        System.out.println("Accepted connection from " + client);
                        client.configureBlocking(false);
                        client.register(selector, SelectionKey.OP_WRITE | SelectionKey.OP_READ,
                            ByteBuffer.allocate(100));
                    }
                    if (key.isReadable()) {
                        SocketChannel client = (SocketChannel) key.channel();
                        ByteBuffer output = (ByteBuffer) key.attachment();
                        client.read(output);
                    }
                    if (key.isWritable()) {
                        SocketChannel client = (SocketChannel) key.channel();
                        ByteBuffer output = (ByteBuffer) key.attachment();
                        output.flip();
                        client.write(output);
                        output.compact();
                    }
                }
                catch (IOException ex) {
                    key.cancel();
                    try {
                        key.channel().close();
                    }
                    catch (IOException cex) {
                    }
                }
            }
        }
    }
}

   運行程序後，客戶端鏈接進來，什麼工做都不作，但CPU利用率卻已經達到100%

    

     這些僅僅是在使用NIO時可能會出現的一些問題。不幸的是，雖然在這個領域發展了多年，問題依然存在；

    幸運的是，Netty給了你比較好的解決方案。

參考

《Netty in Action》