BIO,NIO,AIO 总结

Java 中的 BIO、NIO和 AIO 理解为是 Java 语言对操作系统的各种 IO 模型的封装。程序员在使用这些 API 的时候，不需要关心操作系统层面的知识，也不需要根据不同操作系统编写不同的代码。只需要使用Java的API就可以了。

在讲 BIO,NIO,AIO 之前先来回顾一下这样几个概念：同步与异步，阻塞与非阻塞。

同步与异步

• 同步： 同步就是发起一个调用后，被调用者未处理完请求之前，调用不返回。
• 异步： 异步就是发起一个调用后，立刻得到被调用者的回应表示已接收到请求，但是被调用者并没有返回结果，此时我们可以处理其他的请求，被调用者通常依靠事件，回调等机制来通知调用者其返回结果。

同步和异步的区别最大在于异步的话调用者不需要等待处理结果，被调用者会通过回调等机制来通知调用者其返回结果。

阻塞和非阻塞

• 阻塞： 阻塞就是发起一个请求，调用者一直等待请求结果返回，也就是当前线程会被挂起，无法从事其他任务，只有当条件就绪才能继续。
• 非阻塞： 非阻塞就是发起一个请求，调用者不用一直等着结果返回，可以先去干其他事情。

1.BIO（Blocking IO）

--同步阻塞I/O模式：

在读写操作完成之前，线程会一直阻塞在那里

1.1 传统BIO：基于字节流的InputStream和OutStream，基于字符流的Reader和Writer

类比C/S模式：一个连接，一个线程，客户端有连接请求时，服务器端就要启动一个线程进行处理，待操作系统返回结果 

1.2 伪异步IO

 

1.3 代码示例

 

2.NIO（New IO）

--同步非阻塞I/O模式：

在发起第一次请求之后，线程并没有被阻塞，而是反复去检测内核数据是否已经准备好，把原来大块的阻塞时间划分成多个小块的阻塞时间。

数据可以从Channel读到Buffer中，也可以从Buffer写到Channel中 

NIO的底层使用了操作系统的IO多路复用技术：单线程可以同时处理多个网络IO，调用系统级别的select/poll/epoll模型，由系统进行监控IO状态，例如select轮训可以监控许多个io请求，当有一个socket数据被准备好的时候，就可以返回了。

 

3.AIO（Asynchronous IO）

--异步非阻塞的IO模型。异步 IO 是基于事件和回调机制实现的，也就是应用操作之后会直接返回，不会堵塞在那里，当后台处理完成，操作系统会通知相应的线程进行后续的操作

使用场景：

• BIO适用于连接数小，且固定的架构，这种方式对服务器资源要求比较高。
• NIO适用于连接数量多，连接时长比较短的架构，比如聊天服务器。
• AIO适用于连接数量多，连接时长比较长的架构，比如相册服务器。