BIO,NIO,AIO 介紹

• 一、背景
• • 1.1 說明
  • 1.2 通信技術(shù)整體解決的問題
• 二、Java的I/O演進(jìn)之路
• • 2.1 I/O 模型基本說明
  • 2.2 I/O模型
  • • • Java BIO
      • Java NIO
      • Java AIO
  • 2.3 BIO、NIO、AIO 適用場景分析
• 三、BIO,NIO,AIO總結(jié)

一、背景

1.1 說明

? 在Java的軟件設(shè)計開發(fā)中，通信架構(gòu)是不可避免的，我們在進(jìn)行不同系統(tǒng)或者不同進(jìn)程之間的數(shù)據(jù)交互，或者在高并發(fā)下的通信場景下都需要用到網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)的技術(shù)，對于一些經(jīng)驗(yàn)豐富的程序員來說，Java早期的網(wǎng)絡(luò)通信架構(gòu)存在一些缺陷，其中最令人惱火的是基于性能低下的同步阻塞式的I/O通信（BIO），隨著互聯(lián)網(wǎng)開發(fā)下通信性能的高要求，Java在2002年開始支持了非阻塞式的I/O通信技術(shù)(NIO)。大多數(shù)讀者在學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)通信相關(guān)技術(shù)的時候，都只是接觸到零碎的通信技術(shù)點(diǎn)，沒有完整的技術(shù)體系架構(gòu)，以至于對于Java的通信場景總是沒有清晰的解決方案。本次課程將通過大量清晰直接的案例從最基礎(chǔ)的BIO式通信開始介紹到NIO , AIO，讀者可以清晰的了解到阻塞、同步、異步的現(xiàn)象、概念和特征以及優(yōu)缺點(diǎn)。本課程結(jié)合了大量的案例讓讀者可以快速了解每種通信架構(gòu)的使用。

1.2 通信技術(shù)整體解決的問題

• 局域網(wǎng)內(nèi)的通信要求。
• 多系統(tǒng)間的底層消息傳遞機(jī)制。
• 高并發(fā)下，大數(shù)據(jù)量的通信場景需要。
• 游戲行業(yè)。無論是手游服務(wù)端，還是大型的網(wǎng)絡(luò)游戲，Java語言都得到越來越廣泛的應(yīng)用。

二、Java的I/O演進(jìn)之路

2.1 I/O 模型基本說明

I/O 模型：就是用什么樣的通道或者說是通信模式和架構(gòu)進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸和接收，很大程度上決定了程序通信的性能，Java 共支持 3 種網(wǎng)絡(luò)編程的/IO 模型：BIO、NIO、AIO實(shí)際通信需求下，要根據(jù)不同的業(yè)務(wù)場景和性能需求決定選擇不同的I/O模型

2.2 I/O模型

Java BIO

同步并阻塞(傳統(tǒng)阻塞型)，服務(wù)器實(shí)現(xiàn)模式為一個連接一個線程，即客戶端有連接請求時服務(wù)器端就需要啟動一個線程進(jìn)行處理，如果這個連接不做任何事情會造成不必要的線程開銷。
詳細(xì)介紹見

Java NIO

Java NIO ： 同步非阻塞，服務(wù)器實(shí)現(xiàn)模式為一個線程處理多個請求(連接)，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 請求就進(jìn)行處理。
詳細(xì)介紹見

Java AIO

Java AIO(NIO.2) ： 異步 異步非阻塞，服務(wù)器實(shí)現(xiàn)模式為一個有效請求一個線程，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，一般適用于連接數(shù)較
多且連接時間較長的應(yīng)用
詳細(xì)介紹見

2.3 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，彈幕系統(tǒng)，服務(wù)器間通訊等。
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。

三、BIO,NIO,AIO總結(jié)

BIO、NIO、AIO：

• Java BIO ： 同步并阻塞，服務(wù)器實(shí)現(xiàn)模式為一個連接一個線程，即客戶端有連接請求時服務(wù)器端就需要啟動一個線程進(jìn)行處理，如果這個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)模式為一個請求一個線程，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請求時才啟動一個線程進(jìn)行處理。
• Java AIO(NIO.2) ： 異步非阻塞，服務(wù)器實(shí)現(xiàn)模式為一個有效請求一個線程，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。

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。Netty!

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的BIO,NIO,AIO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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