java-IO网络模型

IO有内存IO，网络IO，磁盘IO，我们一般说的IO指的是网络IO和磁盘IO

IO网络模型是什么？

首先我们需要了解内核空间和用户空间

虚拟内存中包含 用户空间和内核空间，

用户空间包含：应用程序

内核空间包含：操作系统和驱动程序

内核会为每个IO设备维护一个缓冲区

每一个输入操作会先看缓冲区中是都存在相应的缓冲数据，没有的话再从设备中读取。

一般来说网络输入操作做包含两个阶段

一阶段 网络数据到达网卡=》缓冲区

二阶段   缓冲区=》用户空间

常见的网络模型：

unix系统下IO模型一共五种，只有一个是异步的

阻塞 ：最传统的一种IO，在读写数据过程中会发生阻塞现象。     用户进程发出IO请求后，内核查看缓冲区是否有数据，若有的话拷贝至用户空间。若没有的话用户进程进入阻塞状态，并交出CPU，当数据就绪后，内核会将数据拷贝至用户进程，并将结果反馈给用户进程，用户进程解除阻塞状态。 典型就是BIO，socket

非阻塞：用户进程不断的询问内核数据是否准备就绪，如果没有内核返回error，如果准备就绪就会立马把数据拷贝之用户进程，用户进程不会放弃CPU的占用，是一种极其浪费资源的操作，很少使用。

多路复用：目前使用比较多的模型，NIO其实就是多路复用。在连接数不是很多的情况下，性能不一定比非阻塞的好，为啥这么说呢？首先我们先了解一下多路复用实现的逻辑：先构建一张有关文件描述的表，然后调用select（）函数，这些文件描述中的一个或多个准备就绪后才返回，放函数返回时告诉哪个文件描述已经准备就绪，然后再进行IO操作

也就是说若没有文件准备就绪select调用进程也会阻塞，但优点在于多个进程注册IO后，只有一个select进程被阻塞。他在于能同时处理多个连接，在单个连接时反而多了一个select的调用

其实可以采用对线程+阻塞IO实现相似的效果，但是资源占用多且效率会慢，为啥呢因为select是在内核冲进行的，效率肯定比用户线程快，而且若是每个socket都对应一个进程或线程会对资源造成极大的浪费！典型就是NIO，nginx

信号驱动：可以说是半异步，用户线程发起IO请求，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，当内核数据准备就绪会发送一个信号给用户函数，用户函数接收到信号后，但在信号函数中调用IO，实际上呢，还是通过用户线程是完成IO操作的，依然不是真正的异步。

异步：需要操作系统的底层支持，java7中提供了AIO用户线程发起IO请求（传递的信息包含描述符，缓冲区指针，和read相同的参数及文件的偏移），内核立马返回表示接收到请求了，不会对用户线程产生任何阻塞，后面的事全部由内核独自完成，内核在数据准备就绪后，将数据直接拷贝至用户线程，然后再给用户线程发送一个信号，告知它IO操作已经完成，可以直接使用数据了。

java中常用的三种

BIO 同步阻塞IO    

NIO 同步非阻塞IO

AIO 异步IO