对于BIO、NIO、AIO的理解

1. 阻塞和非阻塞

线程访问资源，对于该资源没有准备就绪的一种处理方式，关注的是程序在等待调用结果时（消息、返回值）的状态
阻塞：持续等待这个资源处理完毕。直到线程响应返回结果，线程一直处于阻塞状态，不可以去做任何事情。
非阻塞：不会持续地等待资源处理完毕，而是会直接返回一个结果，可以去请求别的资源。

2. 同步和异步

同步和异步是指访问数据的一种机制，关注点在于消息通信机制。
同步：发送一个请求，等待返回，再发送下一个请求，同步可以避免出现死锁，脏读的发生。
异步：发送一个请求，不等待返回，随时可以再发送下一个请求，可以提高效率，保证并发。

以上的两组概念可以两两组合，就组合了我们熟悉的BIO、NIO、AIO。

3. 同步阻塞I/O（Block IO）

，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来改善。BIO方式适用于连接数目比较小且固定的架构，这种方式对服务端资源要求比较高，并发局限于应用中，在jdk1.4以前是唯一的io现在，但程序直观简单易理解。

4. 同步非阻塞I/O(NIO)：

同步非阻塞I/O，服务器实现模式为一个请求一个线程，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IO请求时才启动一个线程进行处理。NIO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，并发局限于应用中，编程比较复杂，jdk1,4开始支持。
使用Selector的好处在于： 使用更少的线程来就可以来处理通道了， 相比使用多个线程，避免了线程上下文切换带来的开销。
以下是NIO的一个模型图

NIO.jpg
客户端和服务端要建立连接的时候，要先注册到多路复用器上，每一个连接建立后都会建立一个Channel来进行数据的读写，而Channel与客户端服务端进行数据交互的时候又必须经过Buffer缓冲区。这是一种非阻塞的读取，多路复用器轮询到连接有IO请求时才启动一个线程进行处理。多路复用器其实是一个单线程，性能很高。Buffer中的数据被读取后不会消失（区别于Stream）。

5. 异步非阻塞I/O(AIO)：

异步非阻塞I/O，服务器实现模式为一个有效请求一个线程，客户端的IO请求都是由操作系统先完成了再通知服务器用其启动线程进行处理。AIO方式适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，jdk1.7开始支持。

接下来用一个有味道的例子来描述一下以上的IO模型

• BIO：去上厕所，坑位全满，此时我光等着，什么都不能做。主动观察哪个坑位好了，只要有坑位释放了，我就去占坑。

  
  image.png
• NIO：厕所的坑全满了，此时我可以去做点别的事情，然后再时不时的主动去看（Selector主动轮询）有没有坑位释放，如果有坑了就去占坑。
  image.png
• 异步阻塞：坑位全满，我在厕所里什么都不做，等别人来通知我，我再去占坑。

• AIO：我在厕所外做别的事，等有人来通知我了我再去占坑。

  
  image.png