bio、nio、aio都是什么以及它们的区别

以你之姓@ 2022-12-22 09:18 118阅读 0赞

** 目录**

BIO：同步阻塞IO模式

NIO:同步非阻塞IO模式

AIO:异步非阻塞IO模式

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IO的通信模式通常分为几种，同步阻塞的BIO、同步非阻塞的NIO、异步非阻塞的AIO。

## BIO：同步阻塞IO模式 ##

BIO是最传统的网络通信模式，通信模式是首先服务端启动一个ServerSocket，然后在客户端启动Socket来对服务端进行通信，此时就进入了同步阻塞模式的通信，客户端Socket发送一个请求，服务端Socket处理后进行响应，响应必须是处理完以后，在这之前任何事情都干不了。通常服务端Socket需要对每个请求建立一个线程来服务这个客户端。

当面对几万甚至成千上百万的请求时，该模式就显得效率低下，会导致服务器负载过高，最后崩溃等。因此我们需要更加高效的网络通信模式。

BIO通信模式图：

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## NIO:同步非阻塞IO模式 ##

jdk1.4以后引入了NIO，对应 java.nio 包，是基于 Reactor 模型的一种同步非阻塞IO模式。

nio 包提供了 Channel , Selector，Buffer等抽象。NIO中的N可以理解为Non-blocking，不单纯是New。它支持面向缓冲的，基于通道的I/O操作方法。 一般是将数据写入 Buffer 中，然后从 Buffer 中读取数据，有 IntBuffer、LongBuffer、CharBuffer等多种基础的数据类型Buffer。Channel  是提供数据读写的，Selector 是一个多路复用器，Selector 会不断的轮循注册的 channel  ，如果某个 channel  上发生了读写事件，Selector 就会将 channel  获取出来，通过 selectionKey 获取有读写事件的 channel  ，就可以进行IO操作。一 个 Selector 通过一个线程，就可以轮循成千上万个  channel ，也意味着可以接入成千上万的客户端。

NIO提供了与传统BIO模型中的 `Socket` 和 `ServerSocket` 相对应的 `SocketChannel` 和 `ServerSocketChannel` 两种不同的套接字通道实现,两种通道都支持阻塞和非阻塞两种模式。阻塞模式使用就像传统中的支持一样，比较简单，但是性能和可靠性都不好；非阻塞模式正好与之相反。对于低负载、低并发的应用程序，可以使用同步阻塞I/O来提升开发速率和更好的维护性；对于高负载、高并发的（网络）应用，应使用 NIO 的非阻塞模式来开发。

NIO通信模式图：

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** 在NIO的处理方式中，Selector 轮循 channel 也是同步的，还有开启线程进行处理，可能会等待后端应用的资源(JDBC连接等)，其实这个线程就被阻塞了，当并发上来的话，还是会有BIO一样的问题。**

## AIO:异步非阻塞IO模式 ##

是基于 Proactor 模型的一种异步非阻塞模式。

基于事件和回调机制实现：每个请求过来，都会绑定一个 buffer,然后通知操作系统异步完成，此时客户端可以执行其他逻辑，等待操作系统执行完以后，就会回调你的接口，通知你异步操作完成，然后你对数据进行处理并把结果往回写，写的时候也是给操作系统一个 buffer,让操作系统自己来读并完成写操作，写完以后再来通知你。

这篇文章说的也很好，值得参考：[http://ifeve.com/netty-2-5/][http_ifeve.com_netty-2-5]

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[http_ifeve.com_netty-2-5]: http://ifeve.com/netty-2-5/