netty的自我学习（一）—BIO、NIO、AIO的简单介绍

学习这件事，不在乎有没有人督促你，最重要的是在于你自己有没有觉悟和恒心。

学习中，会以笔记的形式记录下自我学习的过程。预计1月底之前更新完毕，请关注

今晚在公司值班，先简单来一篇

简单介绍 java IO模型

首先，我们先要了解下java的IO模型。

所谓IO模型简单的来说：就是用什么样的数据流通道进行数据的发送和接收，不同的IO模型决定了程序通信的性能。目前java支持3种网络编程IO模型：分别是BIO、NIO、AIO

BIO（同步阻塞型)

BIO是JDK1.4版本之前常用的编程方式。

服务实现模式为一个连接一个线程，即客户端有连接请求时，服务端就需要启动一个线程进行处理，如果这个连接不做任务事情就会一直阻塞着，造成不必要的线程开销，虽然可以用线程池优化技术，但是还是避免不了一个客户端连接请求创建一个线程资源的局面。

BIO方式适用于连接数目比较小且固定的架构，这种方式对服务器资源要求比较高，并发局限于应用中，但程序简单易理解。

NIO（同步非阻塞）

服务器实现模式为一个线程处理多个请求连接，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/0请求就进行处理。

NIO方式适用于连接数目多且连接比较短（轻操作）的架构，比如聊天服务器，弹幕系统，服务器间通讯等。编程比较复杂，JDK1.4开始支持。

AIO(异步非阻塞)

AIO是异步非阻塞的编程方式。

它的特点是先由操作系统完成后才通知服务端程序启动线程去处理，一般适用于连接数较多且连接时间较长的应用.

当进行读写的时候，只需要直接调用API的read/write方法即可。这两种方法都是异步的。

对于读操作，当有流可读取的时候，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，当操作系统将write方法传递的流写入完毕时，操作系统会主动通知应用程序。

所以，可以理解为，read/write方法都是异步的，完成后会主动回调函数。

在JDK7中，也被称作为NIO2.

AIO方式使用于连接数目多且连接比较长（重操作）的架构，比如相册服务器，充分调用OS(操作系统)参与并发操作，编程比较复杂，JDK7开始支持。（不常用，后续不在介绍）

简单介绍下BIO

Java BIO 就是传统的java io 编程，其相关的类和接口在 java.io BIO(blocking I/O)：

同步阻塞，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，可以通过线程池机制改善(实现多个客户连接服务器)。

首先服务器端启动一个ServerSocket来监听网络请求，客户端启动Socket发起网络请求，
默认情况下服务器端ServerSocket会建立一个线程来处理此请求。
客户端发出请求后, 先咨询服务器是否有线程响应，如果没有则会等待，或者被拒绝
如果有响应，客户端线程会等待请求结束后，在继续执行
在通讯过程中，是同步的。所以缺点很明显，在并发处理效率上比较低。

package netty.bio;

import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

/**
 * BIO
 */
public class BIOServer {

    public static void main(String[] args) throws Exception {

        //线程池机制
        //思路
        //1. 创建一个线程池
        //2. 如果有客户端连接，就创建一个线程，与之通讯(单独写一个方法)
        ExecutorService newCachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
        //创建ServerSocket
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
        System.out.println("BIO服务器启动了");
        while (true) {
            System.out.println("线程信息 id =" + Thread.currentThread().getId() + " 名字=" + Thread.currentThread().getName());
            //监听，等待客户端连接
            System.out.println("等待连接....");
            final Socket socket = serverSocket.accept();
            System.out.println("连接到一个客户端");
            /**
             * 使用线程池技术优化
             */
           newCachedThreadPool.execute(new Runnable() {
                public void run() {
                    //可以和客户端通讯
                    handler(socket);
                }
            });

        }

    }

    //编写一个handler方法，和客户端通讯
    public static void handler(Socket socket) {
        try {
            System.out.println("线程信息 id =" + Thread.currentThread().getId() + " 名字=" + Thread.currentThread().getName());
            byte[] bytes = new byte[1024];
            //通过socket 获取输入流
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            //循环的读取客户端发送的数据
            while (true) {
                System.out.println("线程信息 id =" + Thread.currentThread().getId() + " 名字=" + Thread.currentThread().getName());
                System.out.println("read....");
               int read =  inputStream.read(bytes);
               if(read != -1) {
                   System.out.println(new String(bytes, 0, read)); //输出客户端发送的数据
               } else {
                   break;
               }
            }
        }catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            System.out.println("关闭和client的连接");
            try {
                socket.close();
            }catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }
    }
}