JAVA NIO原理个人理解

参考: http://gee.cs.oswego.edu/dl/cpjslides/nio.pdf http://blog.csdn.net/chenchong_219/article/details/35822803
一个IO操作其实分成了两个步骤：发起IO请求和实际的IO操作。

同步IO和异步IO的区别就在于第二个步骤是否阻塞，如果实际的IO读写阻塞请求进程，那么就是同步IO。

阻塞IO和非阻塞IO的区别在于第一步，发起IO请求是否会被阻塞，如果阻塞直到完成那么就是传统的阻塞IO，如果不阻塞，那么就是非阻塞IO。

同步和异步是针对应用程序和内核的交互而言的，同步指的是用户进程触发IO操作并等待或者轮询的去查看IO操作是否就绪，而异步是指用户进程触发IO操作以后便开始做自己的事情，而当IO操作已经完成的时候会得到IO完成的通知。而阻塞和非阻塞是针对于进程在访问数据的时候，根据IO操作的就绪状态来采取的不同方式，说白了是一种读取或者写入操作函数的实现方式，阻塞方式下读取或者写入函数将一直等待，而非阻塞方式下，读取或者写入函数会立即返回一个状态值。

所以,IO操作可以分为3类：同步阻塞（即早期的IO操作）、同步非阻塞（NIO）、异步（AIO）。

同步阻塞：

在此种方式下，用户进程在发起一个IO操作以后，必须等待IO操作的完成，只有当真正完成了IO操作以后，用户进程才能运行。JAVA传统的IO模型属于此种方式。

同步非阻塞：

在此种方式下，用户进程发起一个IO操作以后边可返回做其它事情，但是用户进程需要时不时的询问IO操作是否就绪，这就要求用户进程不停的去询问，从而引入不必要的CPU资源浪费。其中目前JAVA的NIO就属于同步非阻塞IO。

异步：

此种方式下是指应用发起一个IO操作以后，不等待内核IO操作的完成，等内核完成IO操作以后会通知应用程序。

NIO比较好的书籍 Java NIO 中文版

JAVA多线程模型和NIO非组设模型之间的一点个人理解。

多线程模型

例如当我们启用一个新线程请求读取文件，CPU发现读取文件时间很长，CPU表示哥很忙，你慢慢玩，我去招待别人了。

为什么时间很长呢？因为这个过程，CPU发出读文件命令，操作系统需要读取磁盘数据到OS buffer中，这个过程耗时很长，CPU长时间没事干，所以他去照顾别人（读数据库）。所以我们的线程会阻塞掉，知道BUFFER数据足够了，操作系统接到命令，同时通知jvm，jvm调用我们的工作线程执行具体的工作。

缺点：开启大量线程 耗费内存，线程上下文切换也耗费资源。

NIO模型

同样我们读取一个文件和读取数据库，我们读取文件并不使用新线程，而是把读取文件作为一个事件 注册到事件队列，等待操作系统处理，同理读取数据库也是一个事件，

当然这两个事件有自己独特的标志，操作系统收到命令就开始工作，例如读取文件，流程也是一样，当buffer数据足够的时候，他只是更新事件的状态，也并关心我们的工作线程。

而我们的工作线程需要一直监视事件的状态，如果事件的状态OK，表示我们的数据准备好了，可以执行了，我们就开始执行我们业务代码了。

对比 只有一个线程