BIO、NIO、AIO、Netty （1）
| 1. 什么是IO |
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Java中I/O是以流为基础进行数据的输入输出的，所有数据被串行化(所谓串行化就是数据要按顺序
进行输入输出)写入输出流。简单来说就是java通过io流方式和外部设备进行交互。
在Java类库中，IO部分的内容是很庞大的，因为它涉及的领域很广泛：标准输入输出，文件的操
作，网络上的数据传输流，字符串流，对象流等等等。
比如程序从服务器上下载图片，就是通过流的方式从网络上以流的方式到程序中，在到硬盘中
| 2. 在了解不同的IO之前先了解：同步与异步，阻塞与非阻塞的区别 |
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同步，一个任务的完成之前不能做其他操作，必须等待（等于在打电话）
异步，一个任务的完成之前，可以进行其他操作（等于在聊QQ）
阻塞，是相对于CPU来说的， 挂起当前线程，不能做其他操作只能等待
非阻塞,，无须挂起当前线程，可以去执行其他操作
| 3. 什么是BIO |
BIO：同步并阻塞，服务器实现一个连接一个线程，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，没处理完之前此线程不能做其他操作（如果是单线程的情况下，我传输的文件很
大呢？），当然可以通过线程池机制改善。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，但程序直观简单易理
解。
| 4. 什么是NIO |
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NIO:同步非阻塞，服务器实现一个连接一个线程，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I/O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
之后开始支持。
| 5. 什么是AIO |
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AIO：异步非阻塞，服务器实现模式为一个有效请求一个线程，客户端的I/O请求都是由操作系统
先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理，AIO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，充分调用操作系统参与并发操作，编程比较复杂，JDK1.7之后开
始支持。.
AIO属于NIO包中的类实现，其实IO主要分为BIO和NIO，AIO只是附加品，解决IO不能异步的实现
在以前很少有Linux系统支持AIO，Windows的IOCP就是该AIO模型。但是现在的服务器一般都是
支持AIO操
6. 什么Netty |
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Netty是由JBOSS提供的一个Java开源框架。Netty提供异步的、事件驱动的网络应用程序框架和工
具，用以快速开发高性能、高可靠性的网络服务器和客户端程序。
Netty 是一个基于NIO的客户、服务器端编程框架，使用Netty 可以确保你快速和简单的开发出一
个网络应用，例如实现了某种协议的客户，服务端应用。Netty相当简化和流线化了网络应用的编
程开发过程，例如，TCP和UDP的socket服务开发。
| 7. BIO和NIO、AIO的区别 |
BIO是阻塞的，NIO是非阻塞的.
BIO是面向流的，只能单向读写，NIO是面向缓冲的, 可以双向读写
使用BIO做Socket连接时，由于单向读写，当没有数据时，会挂起当前线程，阻塞等待，为防止影
响其它连接,，需要为每个连接新建线程处理.，然而系统资源是有限的,，不能过多的新建线程，线
程过多带来线程上下文的切换，从来带来更大的性能损耗，因此需要使用NIO进行BIO多路复用，
使用一个线程来监听所有Socket连接，使用本线程或者其他线程处理连接
AIO是非阻塞 以异步方式发起 I/O 操作。当 I/O 操作进行时可以去做其他操作，由操作系统内核空
间提醒IO操作已完成（不懂的可以往下看）
| 8. IO流的分类 |
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按照读写的单位大小来分：
字符流 ：以字符为单位，每次次读入或读出是16位数据。其只能读取字符类型数据。 (Java代码接
收数据为一般为 char数组，也可以是别的 )
字节流：以字节为单位，每次次读入或读出是8位数据。可以读任何类型数据，图片、文件、音乐
视频等。 (Java代码接收数据只能为 byte数组 )
按照实际IO操作来分：
输出流：从内存读出到文件。只能进行写操作。
输入流：从文件读入到内存。只能进行读操作。
注意：输出流可以帮助我们创建文件，而输入流不会。
按照读写时是否直接与硬盘，内存等节点连接分：
节点流：直接与数据源相连，读入或读出。
处理流：也叫包装流，是对一个对于已存在的流的连接进行封装，通过所封装的流的功能调用实现
数据读写。如添加个Buffering缓冲区。（意思就是有个缓存区，等于软件和mysql中的redis）
注意：为什么要有处理流？主要作用是在读入或写出时，对数据进行缓存，以减少I/O的次数，以
便下次更好更快的读写文件，才有了处理流。
| 9. 什么是内核空间 |
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我们的应用程序是不能直接访问硬盘的，我们程序没有权限直接访问，但是操作系统
（Windows、Linux......）会给我们一部分权限较高的内存空间，他叫内核空间，和我们的实际硬
盘空间是有区别的
| 10. 五种IO模型 |
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注意：我这里的用户空间就是应用程序空间
| 1.阻塞BIO（blocking I/O） |
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A拿着一支鱼竿在河边钓鱼，并且一直在鱼竿前等，在等的时候不做其他的事情，十分专心。只有
鱼上钩的时，才结束掉等的动作，把鱼钓上来。
在内核将数据准备好之前，系统调用会一直等待所有的套接字，默认的是阻塞方式。
| 2.非阻塞NIO（noblocking I/O） |
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B也在河边钓鱼，但是B不想将自己的所有时间都花费在钓鱼上，在等鱼上钩这个时间段中，B也在
做其他的事情（一会看看书，一会读读报纸，一会又去看其他人的钓鱼等），但B在做这些事情的
时候，每隔一个固定的时间检查鱼是否上钩。一旦检查到有鱼上钩，就停下手中的事情，把鱼钓上
来。 B在检查鱼竿是否有鱼，是一个轮询的过程。
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C也想钓鱼，但C有事情，于是他雇来了D、E、F，让他们帮他等待鱼上钩，一旦有鱼上钩，就打
电话给C，C就会将鱼钓上去。
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G也在河边钓鱼，但与A、B、C不同的是，G比较聪明，他给鱼竿上挂一个铃铛，当有鱼上钩的时
候，这个铃铛就会被碰响，G就会将鱼钓上来。
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H同样也在河边钓鱼，但是H生活水平比较好，H拿了很多的鱼竿，一次性有很多鱼竿在等，H不断
的查看每个鱼竿是否有鱼上钩。增加了效率，减少了等待的时间。
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IO多路转接是属于阻塞IO，但可以对多个文件描述符进行阻塞监听，所以效率较阻塞IO的高。