io

同步与异步，阻塞与非阻塞的区别

• 同步，一个任务的完成之前不能做其他操作，必须等待（等于在打电话）
• 异步，一个任务的完成之前，可以进行其他操作（等于在聊QQ）
• 阻塞，是相对于CPU来说的， 挂起当前线程，不能做其他操作只能等待
• 非阻塞,，无须挂起当前线程，可以去执行其他操作

BIO

Block-IO：InputStream和OutputStream，Reader和Writer。属于同步阻塞模型

同步阻塞：一个请求占用一个进程处理，先等待数据准备好，然后从内核向进程复制数据，最后处理完数据后返回。 同步并阻塞，服务器实现一个连接一个线程，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，没处理完之前此线程不能做其他操作（如果是单线程的情况下，我传输的文件很大呢？），当然可以通过线程池机制改善。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。

案例：ServerSocket等待客户端连接时会产生阻塞。

输入流读取字节时。

NIO

同步非阻塞，服务器实现一个连接一个线程，即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/O请求时才启动一个线程进行处理。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，并发局限于应用中，编程比较复杂，JDK1.4之后开始支持。

三大要素：

通道（Channel）

• Channel是一个对象，可以通过它读取和写入数据。 通常我们都是将数据写入包含一个或者多个字节的缓冲区，然后再将缓存区的数据写入到通道中，将数据从通道读入缓冲区，再从缓冲区获取数据。

• Channel 类似于原I/O中的流（Stream），但有所区别：

  • 流是单向的，通道是双向的，可读可写。
  • 流读写是阻塞的，通道可以异步读写。

选择器（Selector）

• Selector可以称他为通道的集合，每次客户端来了之后我们会把Channel注册到Selector中并且我们给他一个状态，在用死循环来环判断(判断是否做完某个操作，完成某个操作后改变不一样的状态)状态是否发生变化，知道IO操作完成后在退出死循环

Buffer（缓冲区）

• Buffer 是一个缓冲数据的对象， 它包含一些要写入或者刚读出的数据。

• 在普通的面向流的 I/O 中，一般将数据直接写入或直接读到 Stream 对象中。当是有了Buffer（缓冲区）后，数据第一步到达的是Buffer（缓冲区）中

• 缓冲区实质上是一个数组(底层完全是数组实现的)。通常它是一个字节数组，内部维护几个状态变量，可以实现在同一块缓冲区上反复读写（不用清空数据再写）。

AIO

异步非阻塞，服务器实现模式为一个有效请求一个线程，客户端的I/O请求都是由操作系统先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理，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，充分调用操作系统参与并发操作，编程比较复杂，JDK1.7之后开始支持。.

AIO属于NIO包中的类实现，其实IO主要分为BIO和NIO，AIO只是附加品，解决IO不能异步的实现

在以前很少有Linux系统支持AIO，Windows的IOCP就是该AIO模型。但是现在的服务器一般都是支持AIO操作

当应用程序请求数据时，内核一方面去取数据报内容返回，另一方面将程序控制权还给应用进程，应用进程继续处理其他事情，是一种非阻塞的状态。

Netty

Netty是由JBOSS提供的一个Java开源框架。Netty提供异步的、事件驱动的网络应用程序框架和工具，用以快速开发高性能、高可靠性的网络服务器和客户端程序。

Netty 是一个基于NIO的客户、服务器端编程框架，使用Netty 可以确保你快速和简单的开发出一个网络应用，例如实现了某种协议的客户，服务端应用。Netty相当简化和流线化了网络应用的编程开发过程，例如，TCP和UDP的socket服务开发。

BIO、NIO、AIO的区别

• BIO是阻塞的，NIO是非阻塞的.

• BIO是面向流的，只能单向读写，NIO是面向缓冲的, 可以双向读写

• 使用BIO做Socket连接时，由于单向读写，当没有数据时，会挂起当前线程，阻塞等待，为防止影响其它连接,，需要为每个连接新建线程处理.，然而系统资源是有限的,，不能过多的新建线程，线程过多带来线程上下文的切换，从来带来更大的性能损耗，因此需要使用NIO进行BIO多路复用，使用一个线程来监听所有Socket连接，使用本线程或者其他线程处理连接

• AIO是非阻塞 以异步方式发起 I/O 操作。当 I/O 操作进行时可以去做其他操作，由操作系统内核空间提醒IO操作已完成（不懂的可以往下看）