分布式系统之Java IO模型

1.正确理解IO定义
IO涉及两个系统对象，一个是用户进程，一个是系统内核
阻塞IO和非阻塞IO 针对是对用户进程来讲的调用函数。
同步IO和异步IO针对的是系统内核。

select,poll,epoll是Linux系统使用最多的IO多路复用机制，采用的都是同步IO。

IO读取过程

2.Java IO
BIO/NIO/AIO

• BIO
  BIO 使用简单，适用于连接数少并发不高的场景（因为服务端线程数量和客户端访问数成正比，很容易膨胀，耗尽资源，可以通过线程池做一定的优化，但本质上还是受资源限制明显）。

• NIO JDK1.4 引入，从最初的select/poll，到1.5增加了对epoll的支持。
  NIO 里面几个核心概念
  Buffer(数据操作的对象),Channel（可同时读写操作，代替BIO每次访问建立的线程，降低资源消耗），Selector(channel的注册，监听，轮询；一个selector可以管理成百上千个 channel，而Selector只是一个线程)。

参考

NIO Reactor模式
数据读取流程
1.Selector阻塞并等待事件发生。
2.Selector被唤醒，发送读就绪事件给预先注册的事件处理器
3.应用程序读取数据
4.应用程序处理相关业务逻辑

Selecor是NIO的关键，NIO采用的是非阻塞IO模型。原生Java接口开发网络应用中使用最多的。

NIO的实现框架 Netty,Mina.Netty在内存管理和综合性能上更胜一筹。Netty内部通过封装 Java NIO实现了零拷贝的功能（不用将数据复制到用户进程，直接发送到网络）。

• AIO 采用Proactor模式
  与NIO模式类似，只是AIO 是由操作系统执行完读写后，通知回调方法，由回调方法处理业务逻辑。其采用的是异步 IO。

有两种使用方式
1.使用java.util.concurrent.future访问，通过get获取结果，本质上还是同步，不推荐

2. 回调方式，通过java.nio.channels.CompletionHandler的completed和failed回调方法，应用开发者可以覆盖实现自己的业务逻辑