一、IO模型
- 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。
- Java 共支持 3 种网络编程模型 I/O 模式:BIO、NIO、AIO。
- Java BIO:同步并阻塞(传统阻塞型),服务器实现模式为一个连接对应一个线程,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。【简单示意图】
- Java NIO: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(Selector)上,多路复用器轮询到连接有 I/O 请求就进行处理。
- 思想:client占用一个链接之后一定会读写数据吗?不一定,所以就存在了浪费,这就需要一个
多路复用器管理多个链接,帮这些有使用的链接去选择一个服务器的线程。
NIO中的read/write由channel和buffer组成
- Java AIO(NIO.2):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。
注:AIO是在jdk1.7之后使用的,目前还没有广泛的被使用,Netty使用的是NIO
二、BIO、NIO、AIO 使用场景分析
- 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,但程序简单易理解。
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,弹幕系统,服务器间通讯等。编程比较复杂,JDK1.4 开始支持。
注:NIO虽然是做短连接,但是Netty可以做长连接,Netty对NIO进行过包装和增强
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 OS 参与并发操作,编程比较复杂,JDK7 开始支持。目前还没有广泛的被使用,Netty使用的是NIO。