1.概述
??I/O 模型簡單的理解：就是用什么樣的通道進(jìn)行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，很大程度上決定了程序通信的性能。Java 共支持 3 種網(wǎng)絡(luò)編程模型 I/O 模式：BIO、NIO、AIO。
2.Java BIO
??Java BIO(Blocking I/O)：是傳統(tǒng)的java io 編程，其相關(guān)的類和接口在 java.io。同步并阻塞（傳統(tǒng)阻塞型），服務(wù)器實現(xiàn)模式為一個連接一個線程，即客戶端有連接請求時，服務(wù)器端就需要啟動一個線程進(jìn)行處理，如果這個連接不做任何事情會造成不必要的線程開銷。
對 BIO 編程流程的梳理
- 服務(wù)器端啟動一個
ServerSocket。 - 客戶端啟動
Socket對服務(wù)器進(jìn)行通信，默認(rèn)情況下服務(wù)器端需要對每個客戶建立一個線程與之通訊。 - 客戶端發(fā)出請求后，先咨詢服務(wù)器是否有線程響應(yīng)，如果沒有則會等待，或者被拒絕。
- 如果有響應(yīng)，客戶端線程會等待請求結(jié)束后，在繼續(xù)執(zhí)行。
Java BIO 存在的問題：
- 每個請求都需要創(chuàng)建獨立的線程，與對應(yīng)的客戶端進(jìn)行數(shù)據(jù)Read，業(yè)務(wù)處理，數(shù)據(jù) Write 。
- 當(dāng)并發(fā)數(shù)較大時，需要創(chuàng)建大量線程來處理連接，系統(tǒng)資源占用較大。
- 連接建立后，如果當(dāng)前線程暫時沒有數(shù)據(jù)可讀，則線程就阻塞在 Read 操作上，造成線程資源浪費。
BIO方式適用于連接數(shù)目比較小且固定的架構(gòu)，這種方式對服務(wù)器資源要求比較高，并發(fā)局限于應(yīng)用中。
3.Java NIO
??Java NIO(java non-blocking IO)：同步非阻塞，服務(wù)器實現(xiàn)模式為一個線程處理多個請求（連接），即客戶端發(fā)送的連接請求都會注冊到多路復(fù)用器上，多路復(fù)用器輪詢到連接有 I/O 請求就進(jìn)行處理 。NIO 有三大核心部分: Channel（通道）、Buffer（緩沖區(qū)）、Selector（選擇器） 。NIO 是面向緩沖區(qū)，或者面向塊編程的。數(shù)據(jù)讀取到一個它稍后處理的緩沖區(qū)，需要時可在緩沖區(qū)中前后移動，這就增加了處理過程中的靈活性，使用它可以提供非阻塞式的高伸縮性網(wǎng)絡(luò)。
對于NIO的理解：
- 每個 Channel 對應(yīng)一個 Buffer，底層是一個數(shù)組；
- Selector 對應(yīng)一個線程，一個線程對應(yīng)多個channel,根據(jù)不同的事件，在不同的通道上切換；
- 程序切換到哪個channel 是有事件決定的(accept/read/write)；
- 數(shù)據(jù)的讀取寫入是通過Buffer, 這個和BIO , BIO 中要么是輸入流，或者是輸出流, 不能雙向，但是NIO的Buffer 是可以讀也可以寫, 需要 flip 方法切換
4. Java AIO
??JDK7 引入了 AsynchronousI/O，即 AIO。在進(jìn)行 I/O 編程中，常用到兩種模式：Reactor 和 Proactor。Java 的 NIO 就是 Reactor，當(dāng)有事件觸發(fā)時，服務(wù)器端得到通知，進(jìn)行相應(yīng)的處理。Java AIO(NIO.2)：異步非阻塞，AIO 引入異步通道的概念，采用了 Proactor 模式，簡化了程序編寫，有效的請求才啟動線程，它的特點是先由操作系統(tǒng)完成后才通知服務(wù)端程序啟動線程去處理，一般適用于連接數(shù)較多且連接時間較長的應(yīng)用。文章來源：http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-858863.html
5. BIO VS NIO VS AIO
| 編程模型 | BIO | NIO | AIO |
|---|---|---|---|
| IO模型 | 同步阻塞 | 同步非阻塞（多路復(fù)用） | 異步非阻塞 |
| 編程難度 | 簡單 | 復(fù)雜 | 復(fù)雜 |
| 可靠性 | 差 | 好 | 好 |
| 吞吐量 | 低 | 高 | 高 |
舉例說明文章來源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-858863.html
- 同步阻塞：到理發(fā)店理發(fā)，就一直等理發(fā)師，直到輪到自己理發(fā)。
- 同步非阻塞：到理發(fā)店理發(fā)，發(fā)現(xiàn)前面有其它人理發(fā)，給理發(fā)師說下，先干其他事情，一會過來看是否輪到自己.
理發(fā)店理發(fā)，發(fā)現(xiàn)前面有其它人理發(fā)，給理發(fā)師說下，先干其他事情，一會過來看是否輪到自己. - 異步非阻塞：給理發(fā)師打電話，讓理發(fā)師上門服務(wù)，自己干其它事情，理發(fā)師自己來家給你理發(fā)
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