I/O模型 BIO NIO AIO

1. I/O 模型简单的理解：就是用什么样的通道进行数据的发送和接收，很大程度上决定了程序通信的
   性能
2. Java 共支持 3 种网络编程模型/IO 模式：BIO(同步并阻塞)、NIO(同步非阻塞)、AIO(异步非阻塞)

阻塞与非阻塞:主要指的是访问IO的线程是否会阻塞（或处于等待）线程访问资源，该资源是否准备就绪的一种处理方式

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同步和异步:主要是指的数据的请求方式同步和异步是指访问数据的一种机制

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1. BIO(同步并阻塞)

Java BIO就是传统的 socket编程.
BIO(blocking I/O) ： 同步阻塞，服务器实现模式为一个连接一个线程，即客户端有连接请求时服务器
端就需要启动一个线程进行处理，如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销，可以通过线程
池机制改善(实现多个客户连接服务器)。

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BIO的问题：

1. 每个请求都需要创建独立的线程，与对应的客户端进行数据 Read，业务处理，数据 Write
2. 并发数较大时，需要创建大量线程来处理连接，系统资源占用较大
3. 连接建立后，如果当前线程暂时没有数据可读，则线程就阻塞在 Read 操作上，造成线程资源浪费

2.NIO(同步非阻塞)

同步非阻塞，服务器实现模式为一个线程处理多个请求(连接)，即客户端发送的连接请求都会注册到
多路复用器上，多路复用器轮询到连接有 I/O 请求就进行处理

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3. AIO(异步非阻塞)

AIO 引入异步通道的概念，采用了 Proactor 模式，简化了程序编写，有效的请求才启动线程，它的
特点是先由操作系统完成后才通知服务端程序启动线程去处理，一般适用于连接数较多且连接时间较长
的应用
Proactor 模式是一个消息异步通知的设计模式，Proactor 通知的不是就绪事件，而是操作完成事
件，这也就是操作系统异步 IO 的主要模型。

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总结： BIO、NIO、AIO 适用场景分析

1. BIO(同步并阻塞) 方式适用于连接数目比较小且固定的架构，这种方式对服务器资源要求比较高，
   并发局限于应用中，JDK1.4以前的唯一选择，但程序简单易理解
2. NIO(同步非阻塞) 方式适用于连接数目多且连接比较短（轻操作）的架构，比如聊天服务器，弹幕
   系统，服务器间通讯等。编程比较复杂，JDK1.4 开始支持
3. AIO(异步非阻塞) 方式使用于连接数目多且连接比较长（重操作）的架构，比如相册服务器，充分
   调用 OS 参与并发操作， 编程比较复杂，JDK7 开始支持。

NIO介绍

1. NIO 有三大核心部分：Channel(通道)，Buffer(缓冲区), Selector(选择器) 2. NIO是 面向缓冲区编程的。数据读取到一个缓冲区中，需要时可在缓冲区中前后移动，这就增加了
   处理过程中的灵活性，使用它可以提供非阻塞式的高伸缩性网络
2. Java NIO 的非阻塞模式，使一个线程从某通道发送请求或者读取数据，但是它仅能得到目前可用的
   数据，如果目前没有数据可用时，就什么都不会获取，而不是保持线程阻塞，所以直至数据变的可
   以读取之前，该线程可以继续做其他的事情。 非阻塞写也是如此，一个线程请求写入一些数据到某
   通道，但不需要等待它完全写入， 这个线程同时可以去做别的事情。通俗理解：NIO 是可以做到
   用一个线程来处理多个操作的。假设有 10000 个请求过来,根据实际情况，可以分配50 或者 100 个
   线程来处理。不像之前的阻塞 IO 那样，非得分配 10000 个

NIO和 BIO的比较

1. BIO 以流的方式处理数据,而 NIO 以缓冲区的方式处理数据,缓冲区 I/O 的效率比流 I/O 高很多
2. BIO 是阻塞的，NIO则是非阻塞的
3. BIO 基于字节流和字符流进行操作，而 NIO 基于 Channel(通道)和 Buffer(缓冲区)进行操作，数据
   总是从通道读取到缓冲区中，或者从缓冲区写入到通道中。Selector(选择器)用于监听多个通道的
   事件（比如：连接请求， 数据到达等），因此使用单个线程就可以监听多个客户端通道

NIO 三大核心原理

NIO 的 Selector 、 Channel 和 Buffer 的关系

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1. 每个 channel 都会对应一个 Buffer
2. Selector 对应一个线程， 一个线程对应多个 channel(连接)
3. 每个 channel 都注册到 Selector选择器上
4. Selector不断轮询查看Channel上的事件, 事件是通道Channel非常重要的概念
5. Selector 会根据不同的事件，完成不同的处理操作
6. Buffer 就是一个内存块 ， 底层是有一个数组
7. 数据的读取写入是通过 Buffer, 这个和 BIO , BIO 中要么是输入流，或者是输出流, 不能双向，但是
   NIO 的 Buffer 是可以读也可以写 , channel 是双向的.