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首先，我們需要弄清楚幾個(gè)概念：同步和異步，阻塞和非阻塞。

同步和異步

1. 同步

進(jìn)程觸發(fā) IO 操作的時(shí)候，必須親自處理；

比如你必須親自去銀行取錢。

2. 異步

進(jìn)程觸發(fā) IO 操作的時(shí)候，可以不親自處理，它把操作委托給 OS 處理，委托的時(shí)候需要告知數(shù)據(jù)的地址和大小，然后自己去做別的事情，當(dāng) IO 操作結(jié)束后會(huì)得到通知；
比如你把銀行卡給我，讓我?guī)湍闳ャy行取錢，你需要告訴我銀行卡密碼和取多少錢，我取完了之后把錢給你。

3. 總結(jié)

自己干就是同步，別人干就是異步。

阻塞和非阻塞

1. 阻塞

進(jìn)程觸發(fā) IO 操作的時(shí)候，如果此時(shí)此時(shí)沒辦法讀或者寫，那么進(jìn)程就一直等待，直到讀寫結(jié)束；

比如你去銀行 ATM 取錢，前面有人在排隊(duì)，那么就要一直等待，直到你取完錢；

2. 非阻塞

進(jìn)程觸發(fā) IO 操作的時(shí)候，如果此時(shí)此時(shí)沒辦法讀或者寫，那么就先去做別的，等到有通知后，再繼續(xù)讀寫；

比如你去銀行柜臺(tái)取錢，人比較多，那就先領(lǐng)一個(gè)號(hào)，等著叫到號(hào)再去對(duì)應(yīng)的窗口辦理業(yè)務(wù)；這里稍微有些不太恰當(dāng)?shù)氖?，我們等待的過程中，還得聽著叫號(hào)。
3. 總結(jié)

我要等著不能做其他事就是阻塞，我不用等可以做其他事就是異步。

BIO

同步阻塞；一個(gè)請(qǐng)求過來，應(yīng)用程序開了一個(gè)線程，等 IO 準(zhǔn)備好，IO 操作也是自己干；

采用 BIO 模型的服務(wù)端，由一個(gè)獨(dú)立的 Acceptor 線程負(fù)責(zé)進(jìn)行監(jiān)聽；在 while(true) 循環(huán)中調(diào)用 accept() 方法，等待客戶端的請(qǐng)求；

一旦接收到請(qǐng)求，就可以建立套接字開始進(jìn)行讀寫操作，這時(shí)候不再接收其他的請(qǐng)求，直到讀寫完成；

為了讓 BIO 能夠同時(shí)處理多個(gè)請(qǐng)求，那么就需要使用多線程處理；當(dāng)服務(wù)端接收到請(qǐng)求，就為客戶端創(chuàng)建一個(gè)線程進(jìn)行處理，處理完成后再做線程銷毀；

不過因?yàn)橐粋€(gè)請(qǐng)求就要啟動(dòng)一個(gè)線程，所以開銷是比較大的，啟動(dòng)和銷毀線程開銷很大，而且每個(gè)線程都要占用內(nèi)存，所以可以引入線程池，可以在一定程度上減少線程創(chuàng)建和銷毀的開銷；這也被叫做 偽異步 IO。

線程池維護(hù)著 N 個(gè)線程和一個(gè)消息隊(duì)列；當(dāng)有請(qǐng)求接入時(shí)，服務(wù)端將 Socket 作為參數(shù)傳遞到一個(gè)線程任務(wù)中進(jìn)行處理；通過對(duì)線程池最大線程數(shù)和消息隊(duì)列大小進(jìn)行控制，所以就算訪問量高于服務(wù)端的承載能力，也不會(huì)因?yàn)榉?wù)端的資源耗盡而導(dǎo)致宕機(jī)；

這個(gè)模型在 請(qǐng)求量不高的時(shí)候，效率還是不錯(cuò)的，而且也不需要考慮限流的問題（控制線程池的最大線程數(shù)量）。

NIO

同步非阻塞；不用等待 IO 準(zhǔn)備，準(zhǔn)備好了會(huì)通知，不過 IO 操作還是要自己干；NIO 是一種多路復(fù)用機(jī)制，利用單線程輪詢事件，Channel 來決定做什么，避免連接數(shù)多的時(shí)候，頻繁進(jìn)行線程切換導(dǎo)致性能問題（Select 階段阻塞）。

聽到這里，很多人可能已經(jīng)懵了...什么是多路復(fù)用？Channel又是啥？Select 階段到底是什么階段？這里我用白話解釋一下。

NIO是面向緩沖區(qū)的，可以將數(shù)據(jù)讀取到一個(gè)緩沖區(qū)，稍后進(jìn)行處理。NIO 有幾個(gè)核心概念：

1. Channel 和 Buffer

Channel 可以理解成一個(gè)雙向流，或者理解成一個(gè)通道，Buffer 就是緩存區(qū)，或者你就把它看做是一塊內(nèi)存空間，數(shù)據(jù)可以從 Channel 流進(jìn) Buffer ，也可以從 Buffer 流進(jìn) Channel 。

Channel 有很多種實(shí)現(xiàn)，比如：FileChannel 是從文件中讀寫數(shù)據(jù)，SocketChannel 通過 TCP 讀寫網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)等等。

Buffer 也有多重類型，比如：ByteBuffer、CharBuffer、IntBuffer等等，光看他們的名字就知道他們代表了不同的數(shù)據(jù)類型。

2. Selector

我們可以把 Selector 看做是一個(gè)管理員，可以管理多個(gè) Channel ， Selector 能夠知道到哪個(gè) Channel 已經(jīng)做好了讀寫的準(zhǔn)備。這樣一個(gè)線程只要操作這個(gè)管理員就可以了，相當(dāng)于一個(gè)線程可以管理多個(gè) Channel；一旦監(jiān)聽到有準(zhǔn)備好的 Channel，就可以進(jìn)行相應(yīng)的處理。

不過 Java 原生的 NIO 不好用，直到 Netty 的出現(xiàn)。

AIO

異步非阻塞；因?yàn)槭虑椴皇亲约鹤觯鋵?shí)也沒有阻塞一說（都是非阻塞）；

AIO 是在 NIO 的基礎(chǔ)上，引入異步通道的概念；NIO 是采用輪詢的方式，不停地詢問數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)備好了，準(zhǔn)備好了就處理；AIO 是向操作系統(tǒng)注冊(cè) IO 監(jiān)聽，操作系統(tǒng)完成 IO 操作了之后，主動(dòng)通知，觸發(fā)響應(yīng)的函數(shù)（自己不做，讓操作系統(tǒng)來做）。

目前看，AIO 應(yīng)該的還不是很廣泛。

看過這篇文章之后，您是否對(duì) BIO、NIO 和 AIO 有了初步的了解呢？