aio java 实现原理 java aio编程

2.1、I/O模型

1. I/O模型简单的理解；就是用什么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
2. Java共支持3种网络编程模型I/O模式：BIO，NIO，AIO
4. Java BIO ：同步并阻塞（传统阻塞型），服务器实现模式为一个连接一个线程，即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进程处理，如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销



5. 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上，多路复用器轮询到连接有I/O请求就进行处理

5. 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，有效的请求才能启动线程，它的特点是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

2.2、BIO、NIO、AIO适用场景

1. 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，但程序程序简单易理解
2. 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。
3. 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。

2.3、Java BIO 基本介绍

1. Java BIO就是传统的java io编程，其相关的类和接口在java.io
2. BIO(blocking I/O)：同步阻塞，服务器实现模式为一个连接一个线程，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，如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销，可以通过线程池机制改善，
3. 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，程序简单易理解，

2.4、Java BIO 工作机制

对BIO编程流程的梳理

• 服务器端启动一个ServerSocket
• 客户端启动Socket对服务器进行通信，默认情况下服务器端需要对每个客户，建立一个线程与之通讯
• 客户端发出请求后，先咨询服务器是否有线程响应，如果没有则会等待，或者被拒绝
• 如果有响应，客户端线程会等待请求结束后，在继续执行

2.5、Java BIO应用实例

PS：

1. 使用BIO模型编写一个服务器端，监听6666端口，当有客户端连接时，就启动一个线程与之通讯。
2. 要求使用线程池机制改善，可以连接多个客户端。
3. 服务器端可以接收客户端发送的数据（telnet方式即可）

package com.netty.bio;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class BIOServer {

    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //线程池机制
        //思路
        //1.创建一个线程池
        //2.如果有客户端连接，就创建一个线程，与之通讯
        ExecutorService newCachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);
        System.out.println("服务器启动");
        while(true){
            //监听，等待客户端；连接
            final Socket socket= serverSocket.accept();
            System.out.println("连接到一个客户端");
            //就创建一个线程，与之通讯（单独写一个方法）
            newCachedThreadPool.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    //可以和客户端通讯
                    handler(socket);
                }
            });

        }

    }

    //编写一个handler方法，和客户端通讯
    public static void handler(Socket socket){
        try {
            byte[] bytes = new byte[1024];
            //通过socket获取输入流
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            //循环的读取客户端发送的数据
            while (true){
                int read = inputStream.read(bytes);
                if (read!=1){
                    System.out.println(new String(bytes,0,read));
                }else {
                    break;
                }
            }

        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            System.out.println("关闭和client的连接");
            try {
                socket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}