JavaIO流中的BIO、NIO、AIO的区别和对比

• NIO是java1.4版本引入的一种IO模型,他是同步, 他是同步非阻塞的, 有三个核心区channel管道, buffer缓冲区, 还有selecter选择器监视区

• NIO本身是基于事件驱动思想来完成的，其主要想解决的是BIO的大并发问题： 在使用同步I/O的网络应用中，如果要同时处理多个客户端请求，或是在客户端要同时和多个服务器进行通讯，就必须使用多线程来处理。也就是说，将每一个客户端请求分配给一个线程来单独处理。这样做虽然可以达到我们的要求，但同时又会带来另外一个问题。由于每创建一个线程，就要为这个线程分配一定的内存空间（也叫工作存储器），而且操作系统本身也对线程的总数有一定的限制。如果客户端的请求过多，服务端程序可能会因为不堪重负而拒绝客户端的请求，甚至服务器可能会因此而瘫痪。

• 当我们发送一个读取请求的时候会通过通道来发送, 到我们的缓冲区去寻找数据, 找到多少数据就拿多少数据, 如果没有找到数据我们也不会对其进行阻塞的处理,而是在选择器监视区中找其他的io, 切换到可以执行的io

• NIO的最重要的地方是当一个连接创建后，不需要对应一个线程，这个连接会被注册到多路复用器上面(选择监视器)，所以所有的连接只需要一个线程就可以搞定，当这个线程中的多路复用器进行轮询的时候，发现连接上有请求的话，才开启一个线程进行处理，也就是一个请求一个线程模式。

• BIO与NIO一个比较重要的不同，是我们使用BIO的时候往往会引入多线程，每个连接一个单独的线程；而NIO则是使用单线程或者只使用少量的多线程，每个连接共用一个线程。

• 这样就大大提高了io的效率, 他和BIO根本区别就是BIO是面向流操作, 而NIO是有自己的缓冲区和选择器监视区, 可以对有效的io进行操作

AIO

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• AIO是NIO的升级版, 是java1,7版本推出的异步非阻塞的io模型, 它基于事件的回调来完成的, 他和NIO最大的区别是NIO是主动在个个线程中进行更换, 而AIO是被动形式的, 基于事件的回调, 如果数据准备好之后操作系统会通知我们的AIO模型中的线程去读取,这样就不会出现空IO的情况

• 详细说的话就是:当进行读写操作时，只须直接调用API的read或write方法即可。这两种方法均为异步的，对于读操作而言，当有流可读取时，操作系统会将可读的流传入read方法的缓冲区，并通知应用程序；对于写操作而言，当操作系统将write方法传递的流写入完毕时，操作系统主动通知应用程序。 即可以理解为，read/write方法都是异步的，完成后会主动调用回调函数。

• 在InnoDB中也是用到了异步IO, 利用其异步的优势, 可以对其进行merge操作, 比如当多个IO请求, 访问的是(6, 8), (7, 8), (8,8)这几个页, 使用同步IO的话会有三次IO请求, 而使用异步IO的话, 可以对其进行合并, 只发送一个IO请求, 访问(6, 8) 即可, 并且InnoDB中的优化策略刷新临近页也是这样使用的异步IO的merge思想

信号驱动IO

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• 在信号驱动IO模型中，当用户线程发起一个IO请求操作，会给对应的socket注册一个信号函数，然后用户线程会继续执行，当内核数据就绪时会发送一个信号给用户线程，用户线程接收到信号后，便在信号函数中调用IO读写操作来进行实际的IO请求操作

总结

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BIO是一个连接一个线程。

NIO是一个请求一个线程。

AIO是一个有效请求一个线程。

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