io 模型

sum

java 网络编程本质上是 jvm 调用 linux 系统函数完成，所以要掌握操作系统的 io 模型。

linux 系统有 5 种 io 模型

无论哪种 io, 都可以分为两阶段的操作：

1. 等待数据从磁盘或者网络到达 kernel；
2. 将数据从 kernel 拷贝到用户空间（process）

阻塞 io

阻塞 io 要线程一直等待数据从网络到达并且拷贝到用户空间才返回，这个过程中，这个线程什么都不能做。

非阻塞 io

非阻塞IO模型下，我们发出open/read/write这样的IO操作时，这些操作不会永远阻塞，而是立即返回。非阻塞模型由于立即返回，后面需要轮询不断的查看读写是否已经就绪，然后才能进行I/O操作

io 多路复用

                            **IO复用模型:Linux提供select/poll，进程通过将一个或多个fd传递给

select 或 poll 系统调用，阻塞在 select;这样 select/poll 可以帮我们侦 测许多 fd 是否就绪。但是 select/poll 是顺序扫描 fd 是否就绪，而且支持 的 fd 数量有限。linux 还提供了一个 epoll 系统调用，epoll 是基于事件驱 动方式，而不是顺序扫描,当有 fd 就绪时，立即回调函数 rollback。 **

异步 io

用户进程进行aio_read系统调用之后，无论内核数据是否准备好，都会直接返回给用户进程，然后用户态进程可以去做别的事情。等到socket数据准备好了，内核直接复制数据给进程，然后从内核向进程发送通知。IO 两个阶段，进程都是非阻塞的。

io 模型对比

根据严格的定义来说，只有aio 模型才是真正的异步io, 其他的第二阶段都是阻塞的。

Reactor 模型

nio.pdf

单线程 reactor 模型

多线程 reactor 模型

Reactor 模型的中心思想是将所有要处理的 IO 事件及其处理器注册到一个中心的IO多路复用器上，并将主线程阻塞在多路复用器上；acceptor 只处理连接事件，当有相应的 IO 事件到达时，多路复用器将IO事件分发给相应的处理器进行处理. netty 实现了 reactor 模型。

java nio

java bio 是基于stream 基于字节的，nio 是基于channel 基于缓冲区 bytebuffer 的。多个channel 可以阻塞到一个 select 上。

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服务端对应 serverSocketChannel， 客户端对应 SocketChannel 。Selector 是多路复用器，多个 channel 可以阻塞到一个Selector 上。SelectionKey 代表的是 io 事件，比如可读、可写、可建立连接。