I/O模型介绍

1. I/O 模型简单的理解：就是用什么样的通道进行数据的发送和接收，很大程度上决定了程序通信的

性能

2. Java 共支持 3 种网络编程模型I/O 模式：BIO(同步并阻塞)、NIO(同步非阻塞)、AIO(异步非阻塞)

阻塞与非阻塞

主要指的是访问IO的线程是否会阻塞（或处于等待）

线程访问资源，该资源是否准备就绪的一种处理方式

同步和异步

主要是指的数据的请求方式

同步和异步是指访问数据的一种机制

 

BIO(同步并阻塞)

Java BIO就是传统的 socket编程.

BIO(blocking I/O) ： 同步阻塞，服务器实现模式为一个连接一个线程，即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理，如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销，可以通过线程池机制改善(实现多个客户连接服务器)。

BIO工作机制

生活中的例子:

 

BIO问题分析

1. 每个请求都需要创建独立的线程，与对应的客户端进行数据 Read，业务处理数据 Write

2. 并发数较大时，需要创建大量线程来处理连接，系统资源占用较大

3. 连接建立后，如果当前线程暂时没有数据可读，则线程就阻塞在 Read 操作上，造成线程资源浪费

 

NIO(同步非阻塞)

同步非阻塞，服务器实现模式为一个线程处理多个请求(连接)，即客户端发送的连接请求都会注册到 多路复用器上，多路复用器轮询到连接有 I/O 请求就进行处理

生活中的例子:

AIO(异步非阻塞)

AIO 引入异步通道的概念，采用了 Proactor 模式，简化了程序编写，有效的请求才启动线程，它的 特点是先由操作系统完成后才通知服务端程序启动线程去处理，一般适用于连接数较多且连接时间较长的应用

Proactor 模式是一个消息异步通知的设计模式，Proactor 通知的不是就绪事件，而是操作完成事件，这也就是操作系统异步 IO 的主要模型。

生活中的例子:

BIO、NIO、AIO 适用场景分析

1. BIO(同步并阻塞) 方式适用于连接数目比较小且固定的架构，这种方式对服务器资源要求比较高， 并发局限于应用中，JDK1.4以前的唯一选择，但程序简单易理解

2. NIO(同步非阻塞) 方式适用于连接数目多且连接比较短（轻操作）的架构，比如聊天服务器，弹幕 系统，服务器间通讯等。编程比较复杂，JDK1.4 开始支持

3. AIO(异步非阻塞) 方式使用于连接数目多且连接比较长（重操作）的架构，比如相册服务器，充分 调用 OS 参与并发操作， 编程比较复杂，JDK7 开始支持。