IO系列之（二）3分钟搞懂BIO,NIO,AIO

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同步阻塞IO（JAVA BIO）： 同步并阻塞，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，可通过线程池机制改善。
同步非阻塞IO(Java NIO) ： 同步非阻塞，服务器实现模式为一个请求一个线程，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。用户进程也需要时不时的询问IO操作是否就绪，这就要求用户进程不停的去询问。

异步阻塞IO（Java NIO）： 
   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，这其实就是同步和异步最关键的区别，同步必须等待或者主动的去询问IO是否完成，那么为什么说是阻塞的呢？因为此时是通过select系统调用来完成的，而select函数本身的实现方式是阻塞的，而采用select函数有个好处就是它可以同时监听多个文件句柄（如果从UNP的角度看，select属于同步操作。因为select之后，进程还需要读写数据），从而提高系统的并发性。 

（Java AIO(NIO.2)）异步非阻塞IO: 
   用户进程只需要发起一个IO操作然后立即返回，等IO操作真正的完成以后，应用程序会得到IO操作完成的通知，此时用户进程只需要对数据进行处理就好了，不需要进行实际的IO读写操作，因为真正的IO读取或者写入操作已经由内核完成了。 
还是不太懂？看个例子就明白：
山寨大王-马腾腾同学饿了，想吃饭，so，饭就是返回结果。

    1.    同步阻塞：马腾腾亲自做饭，直到饭熟。期间不做任何事。
    2.    同步非阻塞：马腾腾热个饭就去搞山寨赚钱，一边不停看看饭热好了没。
    3.    异步阻塞：马腾腾点了外卖，自己搞山寨赚钱，等外卖倒了亲自去饭店取。
    4.    异步非阻塞：马腾腾点了外卖，自己搞山寨赚钱，外卖送货上门。
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/p>BIO、NIO、AIO适用场景分析:
    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，JDK1.4以前的唯一选择，但程序直观简单易理解。
    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开始支持。
    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参与并发操作，编程比较复杂，JDK7开始支持。
 
NIO即newIO，基于块(block),以块为单位，为8种基础类型buffer提供支持，增加channel对象，为新的原始Io的抽象，支持锁和内存映射文件的访问接口，提供了基于selector的异步IO(通过transferto方法，直接在内核空间进行文件传输，而不用在用户态和内核态之间来回切换，有效减少了文件传输时间)
Channel是IO的抽象 Buffer是缓冲区，容器，对IO的读写都是通过buffer实现的
File/socket--->channel--->Buffer  read
File/socket<---channal<---Buffer  write
线程------->selector------->轮询多个channel
selector准备好数据后，返回selectionKey
selectionKey标识一对selector和channel的关系，
从selectionKey中可以获取channel(包含准备好的data)，并读取数据
selector() 如果没有数据准备好，则阻塞
selectorNow()如果没有数据准备好，返回0