BIO, NIO, AIO 的区别

BIO(Blocking I/O):

同步并阻塞，线程发起IO请求，不管内核是否准备好IO操作，从发起请求起，线程一直阻塞，直到操作完成。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。

 

NIO(New I/O):

NIO基于Reactor，当socket有流可读或可写入socket时，操作系统会相应的通知应用程序进行处理，应用再将流读取到缓冲区或写入操作系统。  也就是说，这个时候，已经不是一个连接就要对应一个处理线程了，而是有效的请求，对应一个线程，当连接没有数据时，是没有工作线程来处理的。NIO的最重要的地方是当一个连接创建后，不需要对应一个线程，这个连接会被注册到多路复用器(select、poll、epoll)上面，所以所有的连接只需要一个线程就可以搞定，当这个线程中的多路复用器进行轮询的时候，发现连接上有请求的话，才开启一个线程进行处理，也就是一个请求一个线程模式。

 ​​​​​​​​​​​​​​

AIO(Asynchronous I/O):

与NIO不同，当进行读写操作时，只须直接调用API的read或write方法即可。这两种方法均为异步的，对于读操作而言，当有流可读取时，操作系统会将可读的流传入read方法的缓冲区，并通知应用程序；对于写操作而言，当操作系统将write方法传递的流写入完毕时，操作系统主动通知应用程序。  即可以理解为，read/write方法都是异步的，完成后会主动调用回调函数。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。

 

 

阻塞：当试图对该文件描述符进行读写时, 如果当时没有东西可读,或者暂时不可写, 程序就进入等待/挂起状态, 直到有东西可读或者可写为止（强迫症，必须这件事做完才能做其他事情，否则一直等待）

非阻塞: 如果没有东西可读, 或者不可写, 读写函数马上返回, 而不会等待/挂起（先取号，可以去做其他事情，叫号后，过来完成该事情）

同步I/O：(触发I/O操作后，进行真正的I/O操作时)导致请求进程阻塞，直到I/O操作完成(该说法为POSIX标准定义，个人感觉有一点点问题，这把同步和阻塞挂钩了)；获取I/O完成的方式，同步需要时刻主动关心I/O是否完成。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I/O：(触发I/O操作后，进行真正的I/O操作时)不导致请求进程阻塞(该说法为POSIX标准定义，个人感觉有一点点问题，这把异步和非阻塞挂钩了)；异步无需主动关心I/O是否完成，在I/O完成后会收到通知。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。

 

如果按照POSIX的定义：

I/O操作分为两部分，发起I/O请求，和I/O数据读写。阻塞、非阻塞主要是针对线程发起I/O请求后，是否立即返回来定义的，立即返回称为非阻塞I/O，否则称为阻塞I/O。

同步、异步主要针对I/O数据读写来定义的，读写数据过程中不阻塞线程称为异步I/O，否则，称为同步I/O。

AIO 是帮助你从内核中将数据复制到用户空间中，并调用你传入的回调方法。 

NIO 是需要程序自己从内核中将数据复制到用户空间中，并需要程序自己调用相应的处理逻辑。

个人的理解是同步/异步主要针对被调用者的返回机制，而阻塞/非阻塞主要针对调用者的状态，二者很容易混淆，可以不必过分纠结，只需要弄清BIO、NIO和AIO的原理和区别即可。