Java BIO、NIO、AIO简介
Java IO方式
Java IO的方式通常分为同步阻塞的BIO、同步非阻塞的NIO、异步非阻塞的AIO。JDK1.4之前只支持BIO,1.4后开始支持NIO,1.7开始支持AIO。
- 同步阻塞IO(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,可以通过线程池机制改善。
举例:自己去ATM排队取款,在前面的人取完之前,只能一直等待。
- 同步非阻塞IO(NIO)
同步非阻塞,服务器实现模式为一个请求一个线程(使用单线程或者只使用少量的多线程,多个连接共用一个线程),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。用户进程需要时不时的询问IO操作是否就绪。NIO通常采用Reactor模式。
举例:柜台取款,取号后,你可以一直询问大堂经理是否轮到你,此时你可以做其他事。
- 异步非阻塞IO(AIO)
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OS先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理。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。AIO通常采用Proactor模式。
举例:委托一小弟去柜台取款,然后给你。【使用异步IO时,Java将IO读写委托给OS处理,需要将数据缓冲区地址和大小传给OS(银行卡和密码)】
适用场景
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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,程序直观简单易理解。
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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。
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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。