Java中网络IO的实现方式-BIO、NIO、AIO

ゞ浴缸里的玫瑰 2022-07-10 10:29 177阅读 0赞

> 在网络编程中，接触到最多的就是利用Socket进行网络通信开发。在Java中主要是以下三种实现方式BIO、NIO、AIO。
> 
> 关于这三个概念的辨析以前一直都是好像懂，但是表达的不是很清楚，下面做个总结完全辨析清楚。

# 1. BIO方式 #

首先我用一个较为通俗的语言来说明：

> BIO 就是阻塞IO，每个TCP连接进来服务端都需要创建一个线程来建立连接并进行消息的处理。如果中间发生了阻塞(比如建立连接、读数据、写数据时发生阻碍)，线程也会发生阻塞，并发情况下，N个连接需要N个线程来处理。

这种方式的缺点就是：并发情况下效率很低。

下面用一个图示来说明BIO的工作情况  
![这里写图片描述][SouthEast]

# 2. NIO方式 #

NIO是JDK1.4提出的，还是先用一段通俗的话来说明NIO的工作原理：

> NIO 也就是非阻塞IO，是基于事件驱动的思想(Reactor线程模型)。对比与BIO来说，NIO使用一个线程来管理所有的Socket 通道，也就是基于Selector机制，当查询到事件时(连接、接受连接、读、写)，就会转发给不同的处理线程(handler)。

下面给出Reactor模型的工作应用图：  
![这里写图片描述][SouthEast 1]

# 3. AIO方式 #

AIO是JDK1.7提出的，也就是异步IO。AIO采用的是Proactor模式。我们首先应该辨析的是AIO和NIO的区别：

（1）NIO的通知是发生在Handler之前；  
（2）AIO的通知是发生在读写等处理之后的回调，有通知时表示相关操作已经结束了。

AIO在进行读写操作时，只需要调用相应的read/write方法，并传入CompletionHandler(动作完成时处理器)，在动作完成后会调用CompletionHandler。 NIO的通知是发生在动作之前，是在可读可写的时候，Selector发现了这些事件后就通知并调用Handler处理，

下面给出Proactor模式的工作流程图：  
![这里写图片描述][SouthEast 2]

[SouthEast]: /images/20220709/de03273bbb9b4171a294e2fb1a2e8327.png
[SouthEast 1]: /images/20220709/911bf8a682a5476fbd3e9dacd6931c18.png
[SouthEast 2]: /images/20220709/75b4b85cf94a4fcd99202166b5731436.png

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