一、基礎(chǔ)概念

同步：是指的是用戶進(jìn)程觸發(fā)IO操作并等待或者輪詢的去查看IO操作是否就緒。

異步：是指用戶進(jìn)程觸發(fā)IO操作以后便開始做自己的事情，而當(dāng)IO操作已經(jīng)完成的時(shí)候會得到IO完成的通知（異步的特點(diǎn)就是通知）。（使用異步IO時(shí)，Java將IO讀寫委托給OS處理，需要將數(shù)據(jù)緩沖區(qū)地址和大小傳給OS）?

阻塞：是指當(dāng)試圖對該文件描述符進(jìn)行讀寫時(shí)，如果當(dāng)時(shí)沒有東西可讀，或者暫時(shí)不可寫，程序就進(jìn)入等待狀態(tài)，直到有東西可讀或者可寫為止。

非阻塞：在非阻塞狀態(tài)下，如果沒有東西可讀，或者不可寫，讀寫函數(shù)馬上返回，而不會等待。

二、BIO、NIO、AIO

Java BIO ： 同步并阻塞。服務(wù)器實(shí)現(xiàn)模式為一個(gè)連接一個(gè)線程，即客戶端有連接請求時(shí)服務(wù)器端就需要啟動一個(gè)線程進(jìn)行處理，如果這個(gè)連接不做任何事情會造成不必要的線程開銷，當(dāng)然可以通過線程池機(jī)制改善。

Java NIO ： 同步非阻塞。服務(wù)器實(shí)現(xiàn)模式為一個(gè)請求一個(gè)線程，即客戶端發(fā)送的連接請求都會注冊到多路復(fù)用器上，多路復(fù)用器輪詢到連接有I/O請求時(shí)才啟動一個(gè)線程進(jìn)行處理。

Java AIO(NIO.2) ： 異步非阻塞。服務(wù)器實(shí)現(xiàn)模式為一個(gè)有效請求一個(gè)線程，客戶端的I/O請求都是由OS先完成了再通知服務(wù)器應(yīng)用去啟動線程進(jìn)行處理。

三、使用場景

BIO、NIO、AIO適用場景分析:

BIO方式適用于連接數(shù)目比較小且固定的架構(gòu)，這種方式對服務(wù)器資源要求比較高，并發(fā)局限于應(yīng)用中，JDK1.4以前的唯一選擇，但程序直觀簡單易理解。

NIO方式適用于連接數(shù)目多且連接比較短（輕操作）的架構(gòu)，比如聊天服務(wù)器，并發(fā)局限于應(yīng)用中，編程比較復(fù)雜，JDK1.4開始支持。

AIO方式使用于連接數(shù)目多且連接比較長（重操作）的架構(gòu)，比如相冊服務(wù)器，充分調(diào)用OS參與并發(fā)操作，編程比較復(fù)雜，JDK7開始支持。

四、I/O多路復(fù)用模式

兩種I/O多路復(fù)用模式：Reactor模式和Proactor模式

一般地，I/O多路復(fù)用機(jī)制都依賴于一個(gè)事件多路分離器(Event Demultiplexer)。分離器對象可將來自事件源的I/O事件分離出來，并分發(fā)到對應(yīng)的read/write事件處理器(Event Handler)。開發(fā)人員預(yù)先注冊需要處理的事件及其事件處理器（或回調(diào)函數(shù)）；事件分離器負(fù)責(zé)將請求事件傳遞給事件處理器。兩個(gè)與事件分離器有關(guān)的模式是Reactor和Proactor。

Reactor模式采用同步IO，而Proactor采用異步IO。

模擬的Reactor模式:

步驟 1) 等待事件 (Reactor 的工作)

步驟 2) 發(fā)"已經(jīng)可讀"事件發(fā)給事先注冊的事件處理者或者回調(diào) ( Reactor 要做的)

步驟 3) 讀數(shù)據(jù) (用戶代碼要做的)

步驟 4) 處理數(shù)據(jù) (用戶代碼要做的)

模擬的Proactor模式:

步驟 1) 等待事件 (Proactor 的工作)

步驟 2) 讀數(shù)據(jù)(看，這里變成成了讓 Proactor 做這個(gè)事情)

步驟 3) 把數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備好的消息給用戶處理函數(shù)，即事件處理者(Proactor 要做的)

步驟 4) 處理數(shù)據(jù) (用戶代碼要做的)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Java BIO、NIO、AIO的区别的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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