Netty学习前的基础知识（二）：传统I/O的缺陷及发展过程

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背景

了解传统I/O的缺陷和I/O的发展过程。

基础知识

1. I/O缺陷 a) 没有数据缓冲区，I/O性能存在问题。

b)没有C或者C++中的Channel概念，只有输入和输出流。

c)同步阻塞式I/O通信（BIO）,通常会导致通信线程被长时间阻塞。

d)支持的字符集有限，硬件移植性不好。

在Java支持异步I/O之前的很长一段时间里，高性能服务端开发领域一直被C++和C长期占据。Java的同步阻塞I/O被大家所诟病。

2. I/O发展 a) JDK1.0到JDK1.3, Java的I/O类库都非常原始，很多UNIX网络编程中的概念或者接口在I/O类库中都没有体现，例如Pipe,Channel,Buffer和Selector等。基于Java的所有Socket通信都采用了同步阻塞模式（BIO）,这种一请求一应答的通信模型简化了上层的应用开发，但是在性能和可靠性方面却存在着巨大的瓶颈。

b)JDK1.4版本提供了新的NIO类库，支持非阻塞I/O了（BIO或AIO）。

• 进行异步I/O操作的缓冲区ByteBuffer等

• 进行异步I/O操作的管道Pipe- 进行各种I/O操作（异步或同步）的Channel，包括ServerSocketChannel和SocketChannel

• 多种字符集的编码能力和解码能力

• 实现非阻塞I/O操作的多路复用器selector

• 基于流行的Perl实现的正则表达式类库

• 文件通道FileChannel

c）NIO依然有不完善的地方。

• 没有统一的文件属性（例如读写权限）
• API能力比较弱，例如目录的级联创建和递归遍历，往往需要自己实现
• 底层存储系统的一些高级API无法使用
• 所有的文件操作都是同步阻塞调用，不支持异步文件读写操作。

d) JDK1.7将原来的NIO类库进行了升级，被称为NIO2.0

• 提供能够批量获取文件属性的API，这些API具有平台无关性，不与特性的文件系统相耦合。另外它还提供了标准文件系统的SPI，供各个服务提供商扩展实现。
• 提供AIO功能，只基于文件的异步I/O操作和针对网络套接字的异步操作。
• 完成JSR-51定义的通道功能，包括对配置和多播数据报的支持等。

小结

1. 记录传统I/O的缺陷。

2. 记录I/O的发展过程。