Java面试基础篇——第九篇：BIO，NIO，AIO的区别

最新推荐文章于 2025-05-22 00:37:11 发布

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#面试 #java #操作系统

本文详细介绍了三种IO模型：BIO(同步阻塞IO)、NIO(同步非阻塞IO)和AIO(异步IO)的工作原理及应用场景。BIO适用于连接数少且固定的架构；NIO适用于连接数多且轻操作的架构；AIO适用于连接数多且重操作的架构。

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现在IO模型主要分三类：BIO(同步阻塞IO),NIO(同步非阻塞IO),AIO()。先来看看BIO。

1. BIO

服务端接受到请求后，要指派或新建一个线程去处理客户端的IO请求，直到收到断开连接的指令。这么做的弊端是什么呢？当服务端收到大量来自客户端的IO请求时，需要新建大量线程来处理请求，服务器资源很可能被耗尽，高并发情况下，导致大量连接被挂起，服务器资源严重不足。因为BIO是同步阻塞模型，所以针对每个socket连接，服务器都要新建线程，哪怕是使用了线程池，也会造成因为线程上下文切换而造成大量开销。

NIO

NIO是非阻塞IO,使用Reactor模型。Reactor模型中，NIO只有acceptor的服务线程是堵塞进行的，其它读写线程是通过注册事件的方式，有读写事件激活时才调用线程资源去执行，不会一直堵塞等着读写操作。Reactor的瓶颈主要是在acceptor的执行，所有的读写事件都是在acceptor分发。

AIO

与NIO不同，AIO需要一个连接注册读写事件和回调方法，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。总结：用户发起IO操作立即返回，等IO操作完成后，应用程序会得到IO操作完成的通知，此时用户进程只需要对通知进行处理，不需要进行实际的IO操作，因为实际操作已经由操作系统完成了。