NIO，BIO，AIO的区别和联系

最新推荐文章于 2025-08-04 17:19:53 发布
翻译 最新推荐文章于 2025-08-04 17:19:53 发布 · 270 阅读 · 0
文章标签：

#NIO #AIO #BIO

本文详细介绍了IO操作的基本概念，包括其发起和执行过程，并探讨了三种主要的IO模型：同步阻塞IO、同步非阻塞IO（如JAVA NIO）及异步IO的特点与应用场景。

“一个IO操作其实分成了两个步骤：发起IO请求和实际的IO操作。


IO操作可以分为3类：同步阻塞（即早期的IO操作）、同步非阻塞（NIO）、异步（AIO）。 
同步阻塞： 
在此种方式下，用户进程在发起一个IO操作以后，必须等待IO操作的完成，只有当真正完成了IO操作以后，用户进程才能运行。JAVA传统的IO模型属于此种方式。 

同步非阻塞： 
在此种方式下，用户进程发起一个IO操作以后边可返回做其它事情，但是用户进程需要时不时的询问IO操作是否就绪，这就要求用户进程不停的去询问，从而引入不必要的CPU资源浪费。其中目前JAVA的NIO就属于同步非阻塞IO。 
异步： 
此种方式下是指应用发起一个IO操作以后，不等待内核IO操作的完成，等内核完成IO操作以后会通知应用程序。” 

NIO 和 AIO 的区别？
猪猪
02-11 939
【代码】NIO 和 AIO 的区别？
BIO和NIO、AIO的区别
Flying_Fish_roe的博客
09-07 917
特点BIO（阻塞 I/O）NIO（非阻塞 I/O）AIO（异步 I/O）操作方式同步阻塞同步非阻塞异步非阻塞线程模型每连接一个线程少量线程处理大量连接极少量线程处理大量连接编程难度简单中等高系统资源消耗高适中低适用场景小规模并发场景高并发场景极高并发和长连接场景优点简单易用非阻塞、高并发真正异步、性能高缺点线程数目多，性能差编程复杂实现复杂，跨平台支持不一。
BIO与NIO、AIO的区别
IT界的一只菜鸟
09-29 1773
IO的方式通常分为几种，同步阻塞的BIO、同步非阻塞的NIO、异步非阻塞的AIO。 一、BIO 在JDK1.4出来之前，我们建立网络连接的时候采用BIO模式，需要先在服务端启动一个ServerSocket，然后在客户端启动Socket来对服务端进行通信，默认情况下服务端需要对每个请求建立一堆线程等待请求，而客户端发送请求后，先咨询服务端是否有线程相应，如果没有则会一直等待或者遭到拒绝请求，如果有的...
BIO、NIO、AIO的原理及区别与应用场景（含详细代码讲解）
最新发布
Wanankl的博客
08-04 448
BIO即“Blocking IO”，即传统的阻塞式编程模型。每当有一个客户端请求，服务器都需要创建一个独立的线程进行处理，线程与连接一一对应。在读写操作时，线程会被阻塞，直到数据读/写完成。NIO是Java 1.4引入的“非阻塞式IO”库，又称New IO或Non-blocking IO。与BIO线程一对一不同，NIO采用单线程+多路复用，基于Selector监听多个Channel(通道)，只需少量线程即可处理大量连接。AIO又称NIO.2，是Java 7引入的“异步IO”模型。
BIO，NIO，AIO的区别
热门推荐
qxy_1218的博客
04-03 1万+
BIO，NIO和AIO是Java网络编程的三种模型 BIO：同步并阻塞，服务实现模式为一个连接对应一个线程，即客户端发送一个连接，服务端要有一个线程来处理。如果连接多了，线程数量不够，就只能等待，即会发生阻塞。 NIO：同步非阻塞，服务实现模式是一个线程可以处理多个连接，即客户端发送的连接都会注册到多路复用器上，然后进行轮询连接，有I/O请求就处理 AIO：异步非阻塞，引入了异步通道，采用的是proactor模式，特点是：有效的请求才启动线程，先有操作系统完成在通知服务端 应用场景： BIO：
BIO、NIO 和 AIO 这三者的区别？
liuruiaaa的博客
02-12 1385
BIO、NIO 和 AIO 这三者的区别？
浅析BIO、NIO、AIO
weixin_30681615的博客
04-09 351
BIO（Blocking I/O）同步阻塞I/O 这是最基本与简单的I/O操作方式，其根本特性是做完一件事再去做另一件事，一件事一定要等前一件事做完，这很符合程序员传统的顺序来开发思想，因此BIO模型程序开发起来较为简单，易于把握。 但是BIO如果需要同时做很多事情（例如同时读很多文件，处理很多tcp请求等），就需要系统创建很多线程来完成对应的工作，因为BIO模型下一个线程同时只能做一个工作，...
浅谈Java中BIO、NIO和AIO的区别和应用场景
08-26
Java中BIO、NIO和AIO的区别和应用场景 Java中IO模型有三种：BIO、NIO和AIO，下面我们来详细介绍它们的区别和应用场景。 BIO（Blocking I/O） BIO是Java中最古老的IO模型，它是同步并阻塞的。服务器的实现模式是一...
BIO、NIO、AIO 介绍和适用场景分析
2401_84046677的博客
04-23 1001
金三银四到了，送上一个小福利！《互联网大厂面试真题解析、进阶开发核心学习笔记、全套讲解视频、实战项目源码讲义》点击传送门即可获取！[外链图片转存中…(img-WxqCCIzg-1713813437899)]《互联网大厂面试真题解析、进阶开发核心学习笔记、全套讲解视频、实战项目源码讲义》点击传送门即可获取！
Java I/O终极指南：BIO, NIO, AIO深度剖析
weixin_52937170的博客
09-15 1714
IO模型；tomcat工作模型；HTTP请求和网络连接请求的区别
Java后端面试高频问题：BIO、NIO、AIO的区别？
weixin_70730532的博客
07-07 4542
①BIO（blocking IO）阻塞IO，即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就绪，如果没有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。当数据就绪之后，操作系统就会将数据从内核空间拷贝到用户空间，并返回结果给用户线程，用户线程才解除阻塞状态。（因为我们的用户程序只能获取用户空间的内存，无法直接获取内核空间的内存）典型的阻塞IO模型的例子为：data = socket.read();如果数据没有就绪，就会一直阻塞在read方法。 ②N
JAVA BIO NIO和AIO的区别
Heqianqian的博客
10-22 1637
IO的方式通常分为几种，同步阻塞的BIO、同步非阻塞的NIO、异步非阻塞的AIO一.BIO在JDK1.4出来之前，我们建立网络连接的时候采用BIO模式，需要先在服务端启动一个ServerSocket，然后在客户端启动Socket来对服务端进行通信，默认情况下服务端需要对每个请求建立一堆线程等待请求，而客户端发送请求后，先咨询服务端是否有线程相应，如果没有则会一直等待或者遭到拒绝请求，如果有的话，客户
BIO、NIO、AIO区别与联系
xiaozhu0301的博客
08-05 4879
IO的处理过程： 该模式下每个请求都会创建一个线程，有点事稳定，适合连接数目小且固定架构。缺点是对性能开销大，不适合高并发场景。 为解决这一问题JAVA在1.4之后增加了NIO,该模式基于多路复用选择器监测连接状态再通知线程处理，从而达到非阻塞的目的，比传统的BIO能更好的支持并发性能。 同步阻塞IO（JAVA BIO）： 同步并阻塞，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，当...
Java基础学习总结：NIO之（四）IO总结：BIO、NIO、AIO
Vaingloryss的博客
08-15 533
一、IO 介绍 我们通常所说的 BIO 是相对于 NIO 来说的，BIO 也就是 Java 开始之初推出的 IO 操作模块，BIO 是 BlockingIO 的缩写，顾名思义就是阻塞 IO 的意思。 1.1 BIO、NIO、AIO的区别 BIO 就是传统的 java.io 包，它是基于流模型实现的，交互的方式是同步、阻塞方式，也就是说在读入输入流或者输出流时，在读写动作完成之前，线程会一直阻...
关于BIO、AIO、NIO的 区别于联系
m0_52384288的博客
02-20 338
目录IOBIONIOAIO区别及联系各自适用场景使用方式 IO 什么是IO? 它是指计算机与外部世界或者一个程序与计算机的其余部分的之间的接口。它对于任何计算机系统都非常关键，因而所有 I/O 的主体实际上是内置在操作系统中的。单独的程序一般是让系统为它们完成大部分的工作。 在 Java 编程中，直到最近一直使用 流 的方式完成 I/O。所有 I/O 都被视为单个的字节的移动，通过一个称为 Stream 的对象一次移动一个字节。流 I/O 用于与外部世界接触。它也在内部使用，用于将对象转换为字节，然后再转换
BIO，NIO，AIO区别
u014644574的博客
05-25 3811
BIO，NIO，AIO区别
BIO、NIO、AIO区别
qq_38639813的博客
07-13 1705
服务端创建ServerSocket对象，绑定地址和端口。进入循环等待被链接（没有链接则一直阻塞在ss.accept()这），一旦有客户端连接上了，通过ss.accept()方法，重启线程去执行（之所以重启线程因为为了高并发着想）当客户端比较少时可以用，因为写法简单服务端主线程中有个selector（选择器）一共干两件事：一件事是每隔一段时间看看有没有新的客户端要连上来，如果有则把客户端连到服务器。二是看看已经连上服务器的客户端与服务端之间有没有读写操作，如果有进行处理。也就是一个线程把所有事都干了 1、ss
假期小结 BIO, NIO, AIO
weixin_34088838的博客
02-24 253
虽然忙碌，但仍小有收获，开心。   引子 BIO: Blocking IO，阻塞式IO NIO: Non-blocking IO，非阻塞式IO AIO: Async IO，异步IO   问题 什么是阻塞式IO/非阻塞式IO，什么又是同步IO/异步IO呢？   前提 ① IO实际上分为两大步：应用程序请求的IO操作、操作系统的IO操作 - 用户空间和内核空间(kernel)。用户空间的应用程序需要I...
NIO、AIO、BIO的区别(通俗理解)
原罪的博客
05-05 8797
BIO(同步阻塞) 服务端需要对客户端的每个请求处理完成后 才会继续接受客户端的请求 客户端也会等待服务端处理完请求后才会发送请求 通常会使用多线程去处理 因为BIO每个连接一个单独的线程 NIO(同步非阻塞) NIO使用单线程或者只使用少量的多线程，一个请求一个线程，多个连接共用一个线程。 (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请求时才启动一个线程进行处理。) (可以使用资源池或者队列等手段实现异步的处理) AIO(异步非阻塞) AIO的读写方法都是异步的 完成后会主
nio bio aio
02-28
<think>嗯，用户问的是NIO、BIO和AIO，这三个都是和Java I/O模型相关的概念。我需要先理清楚每个术语的全称和基本定义，然后对比它们的区别和应用场景。 首先，BIO应该是Blocking I/O，也就是同步阻塞I/O。这是传统的I/O模型，每个连接一个线程，可能会在高并发时导致资源耗尽。记得以前学的时候，ServerSocket和Socket就是BIO的例子，accept()和read()都会阻塞线程，直到有数据到来。这时候如果有很多客户端连接，就需要开很多线程，但线程太多的话，上下文切换开销大，而且系统资源可能不足。 然后是NIO，Non-blocking I/O或者New I/O，Java 1.4引入的。这里有两个模式，同步非阻塞，基于通道和缓冲区，还有Selector机制。关键点是用一个线程处理多个连接，通过Selector轮询注册的通道，有事件发生时才处理。这样减少了线程数量，提高了并发能力。记得Channel有ServerSocketChannel和SocketChannel，Buffer有不同的类型，比如ByteBuffer，而Selector负责监听事件，如连接、读、写等。不过NIO的编程模型比BIO复杂，因为要处理事件循环和缓冲区管理。 接下来是AIO，Asynchronous I/O，也就是异步I/O，Java 7引入的。属于异步非阻塞模型，基于事件和回调机制。比如使用CompletionHandler或者Future来处理完成后的操作，不需要轮询，操作系统会通知应用。适用于高并发且连接时间较长的场景，比如文件I/O或者网络I/O，但实际应用中可能不如NIO广泛，因为操作系统支持的问题，比如Linux的AIO实现不够完善，而Windows的IOCP比较好，但跨平台可能有差异。 需要比较它们的区别：阻塞与非阻塞指的是线程在等待数据时的状态，同步和异步指的是任务完成的通知方式。BIO是同步阻塞，NIO是同步非阻塞（多路复用），AIO是异步非阻塞。 可能用户是想要了解Java网络编程的不同I/O模型，或者在做性能优化时选择适合的模型。需要举一些应用场景的例子，比如BIO适合连接数少的应用，NIO适合高并发的网络服务器，AIO适合处理大量长时间连接的场景。但实际中，Netty这样的框架更多是基于NIO的，因为AIO的支持不够好，特别是在Linux上。 还要注意术语的正确性，比如有时候NIO被称为Non-blocking I/O，而AIO是真正的异步。另外，可能用户对Reactor模式和Proactor模式不太清楚，可以稍微提一下，NIO对应Reactor，AIO对应Proactor。 最后要确保回答结构清晰，分点解释每个模型，然后对比它们的优缺点和适用场景，使用LaTeX公式的地方注意格式，比如代码块用反引号，数学公式用$...$，独立公式用$$...$$，但这里可能用到的公式不多，主要是代码示例。不过用户没有特别要求代码，所以可能不需要具体代码，但可以提到相关的Java类库，比如BIO的ServerSocket，NIO的Selector，AIO的AsynchronousServerSocketChannel。</think>以下是Java中BIO、NIO、AIO三种I/O模型的对比分析： --- ### 1. **BIO (Blocking I/O | 同步阻塞I/O)** - **定义**：每个连接对应一个线程，I/O操作**完全阻塞线程**。 - **特点**： - 代码简单，但性能低（线程资源浪费）。 - 适用场景：低并发（如客户端数量$\leq 200$）。 - **示例**： ```java // 传统Socket编程 ServerSocket server = new ServerSocket(8080); while (true) { Socket client = server.accept(); // 阻塞直到连接建立 new Thread(() -> handle(client)).start(); } ``` --- ### 2. **NIO (Non-blocking I/O | 同步非阻塞I/O)** - **定义**：基于**多路复用器(Selector)**，单线程管理多个连接。 - **核心组件**： - **Channel**：双向数据传输（如`ServerSocketChannel`）。 - **Buffer**：数据容器（如`ByteBuffer`）。 - **Selector**：监听多个Channel的事件（连接、读、写）。 - **特点**： - 通过事件驱动避免线程阻塞。 - 适用场景：高并发（如聊天服务器、RPC框架）。 - **工作流程**： $$ \text{Selector轮询} \rightarrow \text{事件触发} \rightarrow \text{单线程处理} $$ --- ### 3. **AIO (Asynchronous I/O | 异步非阻塞I/O)** - **定义**：由操作系统完成I/O后**主动回调通知**，无需用户线程参与。 - **特点**： - 编程复杂度高，依赖操作系统支持（如Linux对AIO支持有限）。 - 适用场景：文件I/O或长连接场景（如大文件上传）。 - **示例**： ```java AsynchronousServerSocketChannel server = AsynchronousServerSocketChannel.open().bind(new InetSocketAddress(8080)); server.accept(null, new CompletionHandler<>() { @Override public void completed(AsynchronousSocketChannel client, Object attachment) { // 异步处理完成后的回调 } }); ``` --- ### 对比总结 | 特性 | BIO | NIO | AIO | |--------------|------------------------------|------------------------------|------------------------------| | **阻塞类型** | 同步阻塞 | 同步非阻塞 | 异步非阻塞 | | **线程模型** | 1连接1线程 | 1线程管理多连接 | 操作系统完成，无用户线程阻塞 | | **复杂度** | 低 | 中（需处理事件循环） | 高（回调嵌套） | | **吞吐量** | 低 | 高 | 理论更高（依赖OS支持） | | **适用场景** | 低并发、短连接 | 高并发、即时通信 | 长连接、文件操作 | --- ### 补充说明 - **实际应用**：主流框架（如Netty）基于NIO优化，因其在Linux环境下更稳定。 - **操作系统差异**：Windows通过IOCP实现AIO高效，而Linux需配合`epoll`模拟。 - **设计模式**：NIO对应**Reactor模式**（事件驱动），AIO对应**Proactor模式**（异步回调）。
评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值