非阻塞和同步矛盾吗?NIO并不是真正的异步的!

本文深入解析异步I/O、同步I/O、非阻塞I/O概念,探讨NIO与AIO的区别及其实现机制,揭示JDK1.7中AIO的真正异步特性。

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  • 异步I/O 是指用户程序发起IO请求后,不等待数据,同时操作系统内核负责I/O操作把数据从内核拷贝到用户程序的缓冲区后通知应用程序。数据拷贝是由操作系统内核完成,用户程序从一开始就没有等待数据,发起请求后不参与任何IO操作,等内核通知完成。

  • 同步I/O 就是非异步IO的情况,也就是用户程序要参与把数据拷贝到程序缓冲区(例如java的InputStream读字节流过程)。

  • 同步IO里的非阻塞 是指用户程序发起IO操作请求后不等待数据,而是调用会立即返回一个标志信息告知条件不满足,数据未准备好,从而用户请求程序继续执行其它任务。执行完其它任务,用户程序会主动轮询查看IO操作条件是否满足,如果满足,则用户程序亲自参与拷贝数据动作。

在这里需要强调的是NIO不是真正意义上的异步,它只是非阻塞的。

按照严格的UNIX网络编程模型和JDK的实现进行区分,实际上它只是非阻塞I/O,不能称之为异步非阻塞I/O。但由于NIO库支持非阻塞读和写,相对于之前的同步阻塞读和写,它是异步的,因此很多人习惯称NIO为异步非阻塞I/O。

 AIO:JDK1.7升级了NIO库,升级后的NIO库被称为NIO2.0,正式引入了异步通道的概念。NIO2.0的异步套接字通道是真正的异步非阻塞I/O,此即AIO。其服务器实现模式为一个有效请求一个线程,客户端的I/O请求都是由OS先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理。

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