Java IO模型中的BIO,NIO和AIO是什么

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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模型就是用什么樣的通道進行數(shù)據(jù)的發(fā)送和接受，很大程度上決定了程序通信的性能

1.2 Java支持的3種網(wǎng)絡(luò)編程I/O模式

Java共支持3種網(wǎng)絡(luò)編程模型I/O模式：BIO、NIO、AIO

1.3 JavaBIO（同步阻塞）

JavaBIO：傳統(tǒng)的阻塞模式

同步且阻塞（傳統(tǒng)阻塞性），服務(wù)器實現(xiàn)模式為一個連接一個服務(wù)器，即客戶端有連接請求時服務(wù)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(zhí)行流程

傳統(tǒng)的阻塞式

BIO的缺點是客戶端一直在連接服務(wù)器，服務(wù)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(wù)器進行IO操作的，所以這樣會導(dǎo)致服務(wù)器阻塞，進而對服務(wù)器產(chǎn)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(wù)器實現(xiàn)模式為一個線程處理多個請求（連接），即客戶端發(fā)送的連接請求都會注冊到多路復(fù)用器上（Selector），多路復(fù)用輪詢到連接有I/O請求就進行處理

下圖為NIO簡單執(zhí)行流程

NIO的優(yōu)點

由于客戶端不是一直對服務(wù)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(wù)器進行IO操作的客戶端，這樣就利用了客戶端閑置的時間來節(jié)省服務(wù)器內(nèi)存的消耗

當然，如果客戶端數(shù)量增大，服務(wù)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(nèi)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，采用了Proactor模式，簡化了程序編寫，有效的請求才啟動線程，它的特點是先由操作系統(tǒng)完成后才通知服務(wù)端程序啟動線程去處理，一般適用于連接數(shù)較多且連接時間較長的應(yīng)用

AIO目前并沒有得到廣泛的應(yīng)用

AIO和操作系統(tǒng)有非常密切的關(guān)系

我們就不再進行畫圖講解了，AIO了解即可

二、BIO、NIO、AIO適用場景分析

2.1 BIO應(yīng)用場景

BIO方式適用于連接數(shù)目比較少且固定的架構(gòu)，這種方式對服務(wù)器資源要求比較高，并發(fā)局限于應(yīng)用中，JDK1.4 以前的唯一選擇，但程序簡單易理解

2.2 NIO應(yīng)用場景

NIO方式適用于連接數(shù)目較多且連接比較短（輕操作）的架構(gòu)，比如聊天服務(wù)器，彈幕系統(tǒng)，服務(wù)器間通訊等，編程比較復(fù)雜，JDK1.4開始支持

2.3 AIO應(yīng)用場景

AIO方式使用于連接數(shù)目較多且連接時間較長（重操作）的架構(gòu)，比如相冊服務(wù)器，充分調(diào)用OS操作系統(tǒng)參與并發(fā)操作，編程比較復(fù)雜，JDK1.7開始支持

到此，相信大家對“Java IO模型中的BIO,NIO和AIO是什么”有了更深的了解，不妨來實際操作一番吧！這里是億速云網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進入相關(guān)頻道進行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！