请解释Java中的多路复用IO，并简述其工作原理。
多路复用 I/O 是一种允许单个线程监视多个输入/输出通道（例如，套接字或文件）的技术。在 Java 中，多路复用 I/O 主要通过 NIO（新输入/输出）库中的 Selector 类实现。
工作原理：
java.nio.channels.Selector 类在 Java NIO 库中提供了多路复用的功能。Selector 可以注册多个 SelectableChannel 对象（例如 SocketChannel 或 ServerSocketChannel），并通过调用 Selector.select() 方法，检查注册的通道是否有准备就绪的 I/O 事件。
当调用 select() 方法时，Selector 会阻塞，直到至少有一个通道准备就绪，或者直到另一个线程调用 Selector 的 wakeup() 方法，或者当前线程被中断，才会返回。
一旦 select() 方法返回，可以通过 selectedKeys() 方法获取准备就绪的通道的 SelectionKey 集合。每个 SelectionKey 都与一个通道关联，可以通过 SelectionKey 来确定哪些通道已经准备就绪，并对这些通道执行相应的 I/O 操作。
以下是使用 Selector 的简单示例：
import java.net.InetSocketAddress;
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 SelectorExample {
public static void main(String[] args) throws Exception {
// 创建 Selector
Selector selector = Selector.open();
// 打开 ServerSocketChannel，并注册到 Selector
ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open();
serverChannel.bind(new InetSocketAddress(8080));
serverChannel.configureBlocking(false);
serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);
while (true) {
// 选择准备就绪的通道
selector.select();
Set<SelectionKey> selectedKeys = selector.selectedKeys();
Iterator<SelectionKey> keyIterator = selectedKeys.iterator();
while (keyIterator.hasNext()) {
SelectionKey key = keyIterator.next();
if (key.isAcceptable()) {
// 接受新的连接
SocketChannel clientChannel = serverChannel.accept();
clientChannel.configureBlocking(false);
clientChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
} else if (key.isReadable()) {
// 读取数据
SocketChannel clientChannel = (SocketChannel) key.channel();
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
int bytesRead = clientChannel.read(buffer);
// 处理数据...
}
keyIterator.remove();
}
}
}
}
在这个例子中，我们创建了一个 Selector，并注册了一个 ServerSocketChannel，用于接受新的连接。然后我们进入一个无限循环，调用 select() 方法，等待通道准备就绪。当有通道准备就绪时，我们遍历准备就绪的通道，如果是可接受的（新的连接），我们接受连接并将新的 SocketChannel 注册到 Selector；如果是可读的，我们读取数据。最后，我们从已选择键集中删除已处理的键，以便下一次选择操作。
这种方式允许一个线程高效地管理多个连接，而不需要为每个连接创建一个单独的线程，这在处理大量并发连接时非常有用。