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四种常见的IO

异步非阻塞IO

NIO支持非阻塞的读和写操作,而且是异步执行的

  1. 缓冲区Buffer

缓冲区实质是一个数组,NIO中所有数据的读写都在缓冲区进行处理,最常用的是ByteBuffer

  1. 通道Channel 通道可以读取和写入数据,与流不同的是通道是双向的,可以用于读、写或者同时读写

  2. 多路复用器Selector

核心是可以通过Selector轮询注册在其上的Channel, 当发现某个或者多个Channel处于就绪状态时,从阻塞状态返回就绪的Channel的选择键集合,进行IO操作

BIO服务通信模型

客户端线程和服务端线程1:1,并发性差

代码见BIO

伪异步IO(非官方)

使用线程池维护活跃线程 在通信线程和业务线程之间建立缓冲区,这样业务不会被IO线程所阻塞,消息放入线程池后就返回了,不再直接访问IO线程或者进行IO读写

代码见伪异步IO

NIO服务端-客户端通信图

服务端

客户端

代码见NIO

AIO

引入新的异步通道的概念,提供异步文件通道和异步套接字通道

代码见AIO

几种不同的IO模型的功能和对比

  • BIO,同步阻塞IO,阻塞整个步骤,如果连接少,他的延迟是最低的,因为一个线程只处理一个连接,适用于少连接且延迟低的场景,比如说数据库连接。
  • NIO,同步非阻塞IO,阻塞业务处理但不阻塞数据接收,适用于高并发且处理简单的场景,比如聊天软件。
  • 多路复用IO,他的两个步骤处理是分开的,也就是说,一个连接可能他的数据接收是线程a完成的,数据处理是线程b完成的,他比BIO能处理更多请求。
  • 信号驱动IO,这种IO模型主要用在嵌入式开发,不参与讨论。
  • 异步IO,他的数据请求和数据处理都是异步的,数据请求一次返回一次,适用于长连接的业务场景。