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柚子快報邀請碼778899分享：一文搞懂NIO、AIO、BIO

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柚子快報邀請碼778899分享：一文搞懂NIO、AIO、BIO

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在Java的世界里，IO指的是輸入/輸出，也就是我們常說的數(shù)據(jù)讀寫操作。NIO、AIO和BIO是Java中用于數(shù)據(jù)讀寫操作的三種不同的編程模式。

BIO (Blocking IO 同步阻塞IO)

BIO是最傳統(tǒng)的IO模式。在這種模型中，每一個新的客戶端連接都需要創(chuàng)建一個新的線程去處理，每個線程在處理IO操作時是阻塞的。這意味著如果一個線程正在等待網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)到達(dá)，那在此期間它將不能執(zhí)行任何其他任務(wù)。

BIO模式簡單易懂，但缺點(diǎn)是不適合處理并發(fā)高、連接數(shù)多的應(yīng)用，因?yàn)槊總€新連接都需要一個新線程，而線程是昂貴的操作系統(tǒng)資源，過多的線程會導(dǎo)致資源耗盡。

示例代碼：

ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);

while (true) {

// 服務(wù)器線程阻塞等待連接

Socket clientSocket = serverSocket.accept();

// 為每個連接創(chuàng)建新的線程去處理

new Thread(new Runnable() {

public void run() {

// 讀寫數(shù)據(jù)...

}

}).start();

}

NIO (Non-blocking IO 非阻塞IO)

NIO是非阻塞IO模式，是Java 1.4版本引入的一個新的IO機(jī)制，也被稱為New IO。NIO支持面向緩沖區(qū)的（Buffer-oriented）IO操作，并提供了選擇器（Selector）機(jī)制，允許單個線程輪詢多個IO通道（Channel），從而可以管理多個并發(fā)的客戶端連接。

在NIO模式中，線程通常不會阻塞在真實(shí)的IO操作上，當(dāng)沒有數(shù)據(jù)可讀或可寫時，線程可以繼續(xù)做其他事情。這種方式可以提升系統(tǒng)的并發(fā)能力及CPU的利用率。

示例代碼：

Selector selector = Selector.open();

ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();

serverSocketChannel.configureBlocking(false);

serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(8080));

serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

while (true) {

// 選擇器監(jiān)控所有注冊的通道，當(dāng)它們中有需要處理的IO操作時，該方法返回

if (selector.select() > 0) {

Set selectedKeys = selector.selectedKeys();

Iterator it = selectedKeys.iterator();

while (it.hasNext()) {

SelectionKey key = it.next();

// 根據(jù)事件的不同進(jìn)行處理...

it.remove();

}

AIO (Asynchronous IO 異步IO）

AIO也叫NIO 2，在Java 7中引入，提供了一個完全異步的IO操作方式。它是基于事件和回調(diào)機(jī)制的，可以直接對應(yīng)于操作系統(tǒng)的異步IO。使用AIO時，你可以發(fā)起一個請求后立即做其他事情，當(dāng)IO操作完成時，會得到通知，或者在讀寫操作完成時自動觸發(fā)一個回調(diào)函數(shù)。

AIO適用于連接數(shù)目多但每個連接上的并發(fā)度并不高的應(yīng)用場景，例如，異步地處理成千上萬的連接，而每個連接每次只發(fā)送少量數(shù)據(jù)。

示例代碼：

AsynchronousServerSocketChannel serverSocketChannel = AsynchronousServerSocketChannel.open();

serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(8080));

serverSocketChannel.accept(null, new CompletionHandler() {

@Override

public void completed(AsynchronousSocketChannel client, Void attachment) {

// 接收下一個連接

serverSocketChannel.accept(null, this);

// 處理當(dāng)前的連接...

}

@Override