BIO、NIO、AIO 内部原理分析

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阻塞IO

全部的读写IO都是阻塞操做。

多路复用模型

• select/poll
  从程序的角度解释：
  将 channel 注册到 seletor 上，经过轮询channel是否就绪，将就绪的channel返回。

• epoll
  将 channel 注册到 selector 上，基于回调的方式（相似监听者模式），告知selector哪些 channel 已经就绪，而后将就绪的 channel 返回。

select/poll 和 epoll 性能分析

对比 select/poll 和 epoll 咱们发现epoll效率更高。
若是 select/poll 中注册了大量的 channel，就要不停的轮询每一个channel，来判断那些channel已经就绪。而 epoll 则不须要轮询。

jdk1.4 是使用的 select/poll 模型
jdk1.5 之后把select/poll 改成了epoll模型

异步 I/O

只须要通知内核要执行什么操做，内核执行完成后通知你已经执行完成。

下面分析下 阻塞I/O、NIO、AIO的数据处理流程

阻塞I/O 数据处理流程

从程序调用Socket.getInputStream()方法开始一直阻塞到程序有可读数据。
阻塞期间程序不能作任何操做。因为网络的传输效率问题，程序基本上都是在等待网络数据传输，所以 阻塞I/O 效率很低。

若是客户端有多个用户同时访问服务器，咱们通常会开启多线程进行处理，客户端的请求。以下图：

客户端请求和服务器线程是一对一进行处理的，大量用户同时访问会形成服务器上建立大量的线程（线程上下文切换问题），可能致使服务器崩溃。
通常咱们会采用线程池进行处理请求。

2. NIO 数据处理流程

程序须要调用Seletor.select()方法，阻塞获取就绪的channel。而后从channel中读取数据作响应的处理。这样一个线程就能够处理多个请求，程序只须要处理已经就绪的channel就ok了。

3.AIO 数据处理流程

程序调用AIO的accept方法并传入Completionhandler，该方法是非阻塞方法。
等数据准备完成后回调Completionhandler处理响应操做。

程序只须要把具体的操做告知AIO就能够了，具体操做AIO来帮助你来操做。

NIO 和 AIO 性能上对比

AIO在性能上相对于NIO没有本质的提高。 AIO只是帮助你从内核中将数据复制到用户空间中，并调用你传入的回调方法。 NIO 是须要程序本身从内核中将数据复制到用户空间中，并须要程序本身调用相应的处理逻辑。