Java提供了哪几种IO方式

同步、异步、阻塞、非阻塞概念

• 阻塞、非阻塞
  IO操作分两部分，发起IO请求和IO数据读写，阻塞、非阻塞主要是针对线程发起IO请求后，是否立即返回
• 同步、异步
  针对IO数据读写定义的，读写数据过程不阻塞线程称为异步IO

阻塞IO模型

最传统的一种IO模型，在读写数据的过程中会发生阻塞现象，

当用户线程发出IO请求之后，内核会去查看数据是否准备就绪，如果没有准备就绪就会等待数据就绪，而用户线程就会处于阻塞状态，用户线程交出CPU。

数据准备就绪后，内核会将数据拷贝到用户线程，并返回结果给用户线程，用户线程才解除block状态

比如 java.io 包 ，基于流模型实现，交互方式是同步，阻塞的方式，在读取输入流或写入输出流时候，在读，写动作完成之前，线程会一直阻塞

还有java.net下面提供的部分网络API，比如 Socket、ServerSocket、HttpURLConnection 也归类到同步阻塞 IO 类库，因为网络通信同样是 IO 行为

非阻塞IO模型

当用户线程发起一个read操作后，不需要等待，马上得到了一个结果，如果结果是error时，就表示数据还没有准备好，用户线程可以继续发送read操作，一旦内核中的数据准备好了，并且又再次收到了用户线程的请求，它马上将数据拷贝到用户线程，然后返回

在非阻塞IO模型中用户线程需要不断询问内核数据是否就绪，也就是不会交出CPU，导致CPU占用率很高

多路复用IO模型

会有一个线程不断去轮询多个 socket 的状态，只有当 socket 真正有读写事件时，才真正调用实际的 IO 读写操作

多路复用IO比非阻塞IO模型效率的原因 ：

• 在非阻塞IO中不断询问socket状态是通过用户线程去进行的，而在多路复用IO中，轮询每个socket状态是内核进行的

BIO、NIO、AIO

• BIO
  BIO属于阻塞IO模型，当监听到客户端连接请求时，为每个客户端创建一个新的线程进行链路处理，

  最大的问题是缺乏弹性伸缩能力，当访问量增加以后服务端的线程个数与客户端的并发访问数成1：1的正比关系，当线程数膨胀之后系统的性能将急剧下降，随着并发访问量的继续增大，系统将出现 ： 线程堆栈溢出，线程创建失败等问题

  

• NIO
  NIO主要有三大核心部分：Channel、Buffer、Selector，

  Channel与流的区别是Channel是双向的

  传统IO基于字节流和字符流进行操作，而NIO基于Channel和Buffer进行操作，数 据总是从Channel读取到Buffer中，或从Buffer写入到Channel中，

  Selector用于监听多个通道的时间，因此单个线程可以监听多个数据通道

  由于JDK使用poll代替传统的Selector的实现，所以并没有最大连接数的限制，可以接入成千上万的客户端

  NIO的非阻塞
  使一个线程从某通道发送请求读取数据，但是它仅能得到目前可用的数据，如果目前没有数据可用时，就什么都不会获取。而不是保持线程阻塞，所以直至数据变的可以读取之前，该线程可以继续做其他的事情。

  非阻塞写也是如此。一个线程请求写入一些数据到某通道，但不需要等待它完全写入，这个线程同时可以去做别的事情。 线程通常将非阻塞 IO 的空闲时间用于在其它通道上执行 IO 操作，所以一个单独的线程现在可以管理多个输入和输出通道（channel）。
  

• AIO
  AIO是非阻塞异步IO，是连接注册读写事件和回调函数，读写方法异步，并且将结果主动通知程序
  可以使用future获取异步的结果
  不需要通过多路复用器轮询就可以实现异步读写，简化了NIO的编程模型