面試知識點3：JAVA中的BIO、NIO和AIO__JAVA

Java中的IO方式主要分為3種：BIO（同步阻塞）、NIO（同步非阻塞）和AIO（非同步非阻塞）。 BIO

同步阻塞模式。在JDK1.4以前，使用Java建立網路連接時，只能採用BIO方式，在伺服器端啟動一個ServerSocket，然後使用accept等待用戶端請求，對於每一個請求，使用一個線程來進行處理使用者請求。線程的大部分時間都在等待請求的到來和IO操作，利用率很低。而且線程的開銷比較大，數量有限，因此伺服器同時能處理的串連數也很低。 NIO

BIO模式中，是“一個Socket一個線程”；而在NIO中則是使用單個或少量的線程來輪詢Socket，當發現Socket上有請求時，才為請求分配線程。因此是“一個請求一個線程”。

具體實現就是把Socket通過Channel註冊到Selector，使用一個線程在Selector中輪詢，發現Channel有讀寫的事件，就可以分配給其他線程來處理（通常使用線程池）。 AIO

從JDK7開始支援AIO模式。通過AsynchronousServerSocketChannel中註冊事件回呼函數來處理商務邏輯。當IO操作完成以後，回呼函數會被調用。如果傳入AsynchronousChannelGroup，可以綁定線程池來處理事件。

關於JDK的實現，Windows平台基於IOCP實現AIO，Linux只有eppoll類比實現了AIO。

 

附：關於IO經常提到Reactor/ Proactor模式。

這兩個模式中都有兩個角色：事件多路分離器(Event Demultiplexer)和事件處理器(Event Handler)。分離器負責對監聽IO事件，並通知處理器；處理器負責對IO內容進行處理，完成對應的業務。

二者的差異，以讀操作為例（寫操作類似）。

Reactor中實現讀：

1.        註冊讀就緒事件和相應的事件處理器。

2.        事件分離器等待事件。

3.        事件到來，啟用分離器，分離器調用對應的處理器。

4.        處理器完成IO讀操作，處理讀到的資料，註冊新的事件，然後返還控制權。

 

Proactor中實現讀：

1.        註冊讀完成事件和相應的事件處理器（包括緩衝區地址）。

2.        事件分離器等待操作完成事件的同時，作業系統利用並行的核心線程執行實際的讀操作，並將結果資料存入使用者自訂緩衝區，最後通知事件分離器讀操作完成。

3.        事件分離器呼喚處理器。

4.        事件處理器處理使用者自訂緩衝區中的資料，然後啟動一個新的非同步作業，並將控制權返回事件分離器。

由此可見，兩者的主要區別：Reactor中，由使用者線程（事件處理器所線上程）完成IO的讀寫操作；而在Proactor中，是由作業系統完成IO讀寫操作後，再通知事件處理器，使用者線程只完成對資料的商務邏輯處理部分。