NIO、BIO、AIO、同步异步、阻塞非阻塞傻傻分不清楚？

时间 2021-01-02

标签 java 服务器网络多线程异步性能操作系统 .net 线程 3d 栏目 Netty 繁體版

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如下内容摘自：敖丙肝了一个月的Netty知识点java

阻塞与非阻塞

阻塞和非阻塞操做是针对发起的IO请求操做后是否马上返回一个标志信息而不让请求线程等待，当数据准备未完成时，请求线程的状态：服务器

阻塞：每每须要等待缓冲区中的数据准备好事后才处理其余的事情，不然一直等待在那里。网络

非阻塞：不管数据是否准备好，都会直接返回。多线程

阻塞IO

非阻塞IO

同步与异步

同步与异步是基于应用程序和操做系统处理IO事件所采用的方式：异步

同步：应用程序要直接参与IO读写的操做。性能

异步：全部的IO操做交给操做系统去处理，应用程序只须要等待通知。操作系统

异步相比较于同步带来的直接好处就是在咱们处理IO数据的时候，异步的方式咱们能够把这部分等待所消耗的资源用于处理其余事务，提高咱们服务自身的性能。.net

同步IO

异步IO

NIO与BIO的区别总结

NIO	BIO
基于缓冲区( Buffer )	基于流( Stream )
非阻塞 IO	阻塞 IO
选择器( Selector )	无

BIO

Blocking IO，是同步阻塞的IO模型，传统的IO【java.io包】就是这种模型。线程

BIO面向字节流或字符流，以流的方式顺序地处理一个或多个字节。3d

BIO的IO操做是阻塞式的：当一个线程调用read()或write()时，该线程被阻塞，直到有一些数据被读取，或数据彻底写入。该线程在此期间不能再干任何事情了。

采用BIO形式的网络通讯，服务器端启动一个ServerSocket，客户端须要启动Socket来进行一对一链接，若是客户端有多个客户端请求，当其中一个客户端线程链接成功后，其余的将会阻塞。若是须要实现服务端同时处理多个客户端线程，必然须要服务器端开启多线程与之对应，这样就会致使若是客户端请求过多，服务器线程开辟过多致使系统崩溃。

NIO

NIO是Java1.4引入的，相对于传统的IO来讲，N能够表明New的意思，表示新IO，但更为具体的理解是Non-blocking的意思，是一种同步非阻塞的IO模型。它提供了Buffer，Channel，Selector三大组件。

同步与非阻塞怎么理解，是否矛盾？

非阻塞体如今：用户程序发起IO操做请求后不等待数据，而是调用会当即返回一个标志信息告知条件不知足，数据未准备好，用户请求程序继续执行其余任务。执行完其余任务，用户程序会主动轮询查看IO操做条件是否知足，若是知足，则用户程序亲自参与拷贝数据动做，这是同步的过程。

NIO支持面向Buffer，基于Channel的IO操做，任何数据在Buffer中进行处理，且可以任意改变操做位置，处理灵活。

NIO的IO操做能够是非阻塞的：当一个线程执行从Channel读取数据的IO操做时，若是有数据，则返回数据；若是没数据，不须要阻塞，而是能够直接返回。

NIO实现非阻塞IO的其中关键组件之一就是Selector，能够注册多个Channel到一个Selector中。Selector能够不断执行select操做，判断这些注册的Channel是否有已就绪的IO事件，如可读，可写，网络链接已完成等。一个线程经过使用一个Selector管理多个Channel。

NIO就是一个线程负责全部请求链接但不处理IO操做，该线程只负责把链接注册到多路复用器上，多用复用器轮询到链接有IO请求时候再启动其它线程处理IO请求操做，实现一个线程或少许线程就能够对应众多的客户端线程。

AIO是啥？

JDK1.7中，java.nio.channels包下增长了多个异步通道，是NIO的升级版本，实现AIO AsynchronousIO的异步非阻塞IO模型。

非阻塞前面已经解释过了，异步指的就是数据拷贝阶段彻底由操做系统处理，而应用程序只须要等待通知便可。

总结

同步与异步的区别在于数据拷贝阶段是否须要彻底由操做系统处理。
阻塞和非阻塞操做是针对发起的IO请求操做后是否马上返回一个标志信息而不让请求线程等待。
BIO是同步阻塞式的IO模型，面向流操做，保证顺序，如JDK1.4以前的传统IO操做。
NIO是同步非阻塞式的IO模型，面向缓冲区，提供Channel，Buffer，Selector等抽象，如JDK1.4引入的IO操做。
AIO是异步非阻塞式的IO模型，如JDK1.7引入的IO操做。