高并发NIO（心得）

1. Java中的IO分为：
   1. BIO：BlockingIO，同步式阻塞式IO，即传统的IO，是Java中最早期的流

   2. NIO：Non-BlockingIO，又称New IO，同步式非阻塞式IO，是JDK1.4提供的流

   3. AIO：AsynchronousIO，异步式非阻塞式IO，可以认为是NIO的二代版本，是JDK1.8提供的流
2. 简述同步IO、异步IO、阻塞式IO、非阻塞式IO  简述同步IO和异步IO的区别
   1. 总结：
   2. 非阻塞和阻塞的概念相对应，指在不能立刻得到结果之前，该函数不会阻塞当前线程，而会立刻返回。
   3. 阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起（线程进入非可执行状态，在这个状态下，cpu不会给线程分配时间片，即线程暂停运行）。函数只有在得到结果之后才会返回。有人也许会把阻塞调用和同步调用等同起来，实际上他是不同的。对于同步调用来说，很多时候当前线程还是激活的，只是从逻辑上当前函数没有返回,它还会抢占cpu去执行其他逻辑，也会主动检测io是否准备好。
   4. 异步和同步相对。当一个异步过程调用发出后，调用者不能立刻得到结果。实际处理这个调用的部件在完成后，通过状态、通知和回调来通知调用者。Ajax请求（异步）：请求通过事件触发——>服务器处理（这时服务器可以做别的事情）——>处理完成
   5. 同步就是发出一个任务，这个任务没得到结果之前，不返回任何结果，直到得到结果结束以后才能做下一个任务。做完一件事情才做下一件事情。B/S模式属于同步：提交请求——>等待服务器处理——>处理完毕返回，在这个期间之内浏览器不能做任何事情。
   6. 总结：

      1. 同步，就是我调用一个功能，该功能没有结束前，我死等结果。
      2. 异步，就是我调用一个功能，不需要知道该功能结果，该功能有结果后通知我（回调通知）。
      3. 阻塞，就是调用我（函数），我（函数）没有接收完数据或者没有得到结果之前，我不会返回。
      4. 非阻塞，就是调用我（函数），我（函数）立即返回，通过select通知调用者
      
      同步IO和异步IO的区别就在于：数据拷贝的时候进程是否阻塞
      
      阻塞IO和非阻塞IO的区别就在于：应用程序的调用是否立即返回
      
      综上可知，同步和异步,阻塞和非阻塞,有些混用,其实它们完全不是一回事,而且它们修饰的对象也不相同。
      原文链接：https://blog.csdn.net/Crazy_Tengt/article/details/79225913

       

3. BIO的缺点
   1. 一对一的连接方式：即每一个连接请求需要对应一个线程，在请求量大的情况下，会导致服务器端的压力非常大从而致使整个服务器的处理效率变低

   2. 阻塞：当线程在进行read或者write的时候，除非读完或者写完，否则在这个过程中不能发生任何操作

   3. 单向传输：数据只能从一端传向另一端，如果需要反向传输需要令创建流对象
4. NIO优缺点：

   1. 在请求量比较大的情况下会出现部分请求的响应时间比较长的现象

   2. 不适用于长任务场景，不然会导致其他的请求无法处理
   3. 一对多的连接方式：利用一个或者少量线程处理大量的连接请求，降低服务器端的压力
   4. 非阻塞：在线程不能进行read或者write方法的时候，立即返回，等待下一次操作
   5. 双向传输：利用通道可以实现数据的双向
5. NIO与BIO的区别

   BIO	NIO
   同步阻塞式IO	同步非阻塞式IO
   单向传输数据	双向传输数据
   面向流操作	面向缓冲区操作
   一对一的连接方式	一对多的连接方式
   适合于请求少，长连接的场景	适合于请求多但短连接的场景

    

6. Buffer
   1. 简介：又称之为缓冲区，用于存储数据的容器，本质是一个数组，在内存中占用了一块连续的空间。Java中针对不同的基本类型提供了不同的缓冲区（但需注意的是没有boolean类型对应的缓冲区），其中最基本的字节缓冲区ByteBuffer
   2. ByteBuffer
      1. 概述：字节缓冲区，继承了Buffer类，底层是依靠字节数组来存储数据，本身是一个抽象类，需要利用其子类创建对象或者是利用其提供的allocate或者是wrap方法来创建ByteBuffer对象，重要位置capacity >= limit >= position >= mark
      2. 重要位置
         1. capacity：容量位。用于标记该缓冲区的容量，在缓冲区创建好之后就不再改变

         2. limit：限制位。用于限制操作位position所能达到的最大位置。在缓冲区刚创建的时候指向容量位

         3. position：操作位。用于指向要操作的位置，实际意义类似于数组中的下标。在缓冲区刚创建的时候指向0
         4. mark：标记位。用于进行标记。在缓冲区刚创建的时候指向-1，默认不启用
7. Channel
   1. 简介：Channel，称之为通道，在NIO中用于完成数据的传输，在操作的时候是面向缓冲区进行的，可以实现数据的双向传输，Channel默认是阻塞的，可以手动设置为非阻塞
   2. FileChannel:面向文件的通道，可以利用FileChannel完成对文件的操作，利用FileChannel读取文件的时候，是先将文件中的内容映射到虚拟内存中，然后再读取到程序的缓冲区中，FileChannel不能直接创建，可以利用FileInputStream、FileOutputStream、RandomAccessFile对象中的个体Channel()方法获取，通过FileInputStream获取FileChannel，那么只能进行读取操作，FileOutputStream获取FileChannel，那么只能进行写入操作，
   3. 如果是通过RandomAccessFile获取FileChannel，那么可以进行读写操作
   4. UDP：用于进行UDP收发的通道，是无连接的网络协议，只能进行发送和接收的操作，基本类是DatagramChannel，是一个抽象类
   5. TCP：用于进行TCP通信的通道，需要进行连接的网络协议，提供了连接、接收、读取、写入操作，客户端通道是SocketChannel，服务器端通道是ServerSocketChannel
8. Seclector，多路复用选择器，对通道进行选择，需要基于事件进行驱动，针对了四类事件：connect、accept、read、write，四类事件定义在SelectionKey中，可以实现利用一个或者少量线程处理大量请求，适用于大量的短任务场景，不适用于长任务场景，Selector针对的必须是非阻塞的通道
9. 通信框架：
   1. Netty概述：Netty是一款异步的事件驱动的网络应用框架和工具，用于快速开发可维护的高性能、高扩展性协议服务器和客户端，Netty是一个NIO客户端/服务器框架，支持快速、简单地开发网络应用，如协议服务器和客户端，它极大简化了网络编程，如TCP和UDP套接字服务器，Netty是完全基于NIO实现的，作为一个异步NIO框架，Netty的所有IO操作都是异步非阻塞的，通过Future-Listener机制，用户可以方便的主动获取或者通过通知机制获得IO操作结果
   2. Netty优点：API使用简单，开发门槛低，功能强大，预置了多种编解码功能，支持多种主流协议，定制能力强，可以通过ChannelHandler对通信框架进行灵活地扩展，性能高，通过与其他业界主流的NIO框架对比，Netty的综合性能最优，成熟、稳定，Netty修复了已经发现的所有JDK NIO BUG，业务开发人员不需要再为NIO的BUG而烦恼