NIO、BIO、AIO 待我称王封你为后i 2022-10-10 15:54 211阅读 0赞 # IO模型 # ### 文章目录 ### * IO模型 * * 一、同步、异步 * 二、数据读取的过程 * 三、同步阻塞、同步非阻塞、同步多路复用、异步非阻塞 ## 一、同步、异步 ## * 同步：线程自己去发起请求，获取结果（一个线程） * 异步：线程自己发起结果，但不去获取结果，而是由其它线程获取结果后发送给这个线程（至少两个线程） ## 二、数据读取的过程 ## 当用户线程调用 `channel.read` 或 `stream.read` 后，会切换至操作系统内核态来完成真正的数据读取，而读取又分为两个阶段，分别为： * 等待数据阶段 * 复制数据阶段 ![image-20210625110539696][] ## 三、同步阻塞、同步非阻塞、同步多路复用、异步非阻塞 ## * 阻塞 IO（同步）（BIO） * 用户线程被阻塞，调用read方法后，在等待内核空间读取数据的时间内，不能进行其他操作，只能等待 ![image-20210625110642843][] * 非阻塞 IO（同步） * 用户线程不会被阻塞，调用read方法后，即使内核空间没有读取到数据，会返回0，用户线程循环调用 `read` 方法，不会阻塞，直到复制阶段才被阻塞 * 数据的复制阶段仍然是阻塞的 ![image-20210625110722976][] * 多路复用（同步，单个线程配合selector使用）（NIO） * 阻塞直到事件发生 * 在等待阶段和复制阶段都会阻塞（单个channel的角度看，是阻塞的） * 多个channel的角度看，是非阻塞的，一个channel中没有数据，不会阻塞，可以处理其他channel ![image-20210625110747910][] * 异步非阻塞（异步 IO）（AIO） * 用户调用read方法之后，内核空间立刻返回，告知得到用户的请求，等内核空间完成对应的操作之后，由另一个线程将结果返回 * 内核空间完成操作之后，会调用回调方法回传数据 * 由于立刻返回，所以异步一定不是阻塞，故异步一定是非阻塞的 ![image-20210625110812252][] * 阻塞 IO vs 多路复用（均为同步） * 阻塞IO，处理一个连接的时候不能处理另一个连接，如果想要处理一个新的连接，必须等到上次的连接完全处理结束之后才可以处理新的连接 * 多路复用，一个 selector 可以同时处理多个 channel 的事件，某个 channel 中没有数据时，线程无需等待，可以处理其他事情 ![image-20210625110955834][] [image-20210625110539696]: /images/20221005/0edeb72f447c426cbf1f717180fb4c82.png [image-20210625110642843]: /images/20221005/add2af9394ad4ed2a7014e7b9c4f5385.png [image-20210625110722976]: /images/20221005/9c54eec2d9d14c67900642e9d644bf8c.png [image-20210625110747910]: /images/20221005/c5bd188200254839bd86ffb96824bad5.png [image-20210625110812252]: /images/20221005/7ecdf6a30e67489b846ace8f87cfe22e.png [image-20210625110955834]: /images/20221005/b5c26bcb179a4a33921b7ae97759716f.png
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