JavaIO模型中的BIO,NIO和AIO詳解

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一、I/O模型

1.1 I/O模型基本說明

I/O模型的簡單理解：I/O模型就是用什麼樣的通道進行數據的發送和接受，很大程度上決定瞭程序通信的性能

1.2 Java支持的3種網絡編程I/O模式

Java共支持3種網絡編程模型I/O模式：BIO、NIO、AIO

1.3 JavaBIO（同步阻塞）

JavaBIO：傳統的阻塞模式

同步且阻塞（傳統阻塞性），服務器實現模式為一個連接一個服務器，即客戶端有連接請求時服務器就需要啟動一個線程進行處理，如果這個連接不做任何事情會造成不必要的線程開銷

下圖為BIO簡單執行流程

在這裡插入圖片描述

傳統的阻塞式

BIO的缺點是客戶端一直在連接服務器，服務器會為每一個客戶端開辟一個線程對客戶端處理，但有時客戶端不是一直對服務器進行IO操作的，所以這樣會導致服務器阻塞，進而對服務器產生很多不必要的線程開銷，資源浪費

1.4 JavaNIO （同步非阻塞）

JavaNIO：同步非阻塞

同步非阻塞，服務器實現模式為一個線程處理多個請求（連接），即客戶端發送的連接請求都會註冊到多路復用器上（Selector），多路復用輪詢到連接有I/O請求就進行處理

下圖為NIO簡單執行流程

在這裡插入圖片描述

NIO的優點

由於客戶端不是一直對服務器進行IO操作的，所以通過Selector選擇器進行輪詢，均勻分配到需要對服務器進行IO操作的客戶端，這樣就利用瞭客戶端閑置的時間來節省服務器內存的消耗

當然，如果客戶端數量增大，服務器就要再開一個Thread連接Selector進行輪詢分配，以此類推，這樣就充分的減少內存消耗

1.5 JavaAIO（異步非阻塞）

JavaAIO：異步非阻塞

異步非阻塞，AIO引入異步通道的概念，采用瞭Proactor模式，簡化瞭程序編寫，有效的請求才啟動線程，它的特點是先由操作系統完成後才通知服務端程序啟動線程去處理，一般適用於連接數較多且連接時間較長的應用

AIO目前並沒有得到廣泛的應用

AIO和操作系統有非常密切的關系

我們就不再進行畫圖講解瞭，AIO瞭解即可

二、BIO、NIO、AIO適用場景分析

2.1 BIO應用場景

BIO方式適用於連接數目比較少且固定的架構，這種方式對服務器資源要求比較高，並發局限於應用中，JDK1.4 以前的唯一選擇，但程序簡單易理解

2.2 NIO應用場景

NIO方式適用於連接數目較多且連接比較短（輕操作）的架構，比如聊天服務器，彈幕系統，服務器間通訊等，編程比較復雜，JDK1.4開始支持

2.3 AIO應用場景

AIO方式使用於連接數目較多且連接時間較長（重操作）的架構，比如相冊服務器，充分調用OS操作系統參與並發操作，編程比較復雜，JDK1.7開始支持

總結

本篇文章就到這裡瞭，希望能夠給你帶來幫助，也希望您能夠多多關註WalkonNet的更多內容!    

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