先來個(gè)例子理解一下概念,以銀行取款為例:
同步 : 自己親自出馬持銀行卡到銀行取錢(使用同步IO時(shí),Java自己處理IO讀寫)。
異步 : 委托一小弟拿銀行卡到銀行取錢,然后給你(使用異步IO時(shí),Java將IO讀寫委托給OS處理,需要將數(shù)據(jù)緩沖區(qū)地址和大小傳給OS(銀行卡和密碼),OS需要支持異步IO操作API)。
阻塞 : ATM排隊(duì)取款,你只能等待(使用阻塞IO時(shí),Java調(diào)用會(huì)一直阻塞到讀寫完成才返回)。
非阻塞 : 柜臺(tái)取款,取個(gè)號(hào),然后坐在椅子上做其它事,等號(hào)廣播會(huì)通知你辦理,沒到號(hào)你就不能去,你可以不斷問大堂經(jīng)理排到了沒有,大堂經(jīng)理如果說還沒到你就不能去(使用非阻塞IO時(shí),如果不能讀寫Java調(diào)用會(huì)馬上返回,當(dāng)IO事件分發(fā)器會(huì)通知可讀寫時(shí)再繼續(xù)進(jìn)行讀寫,不斷循環(huán)直到讀寫完成)。
Java對(duì)BIO、NIO、AIO的支持:
Java BIO : 同步并阻塞,服務(wù)器實(shí)現(xiàn)模式為一個(gè)連接一個(gè)線程,即客戶端有連接請(qǐng)求時(shí)服務(wù)器端就需要啟動(dòng)一個(gè)線程進(jìn)行處理,如果這個(gè)連接不做任何事情會(huì)造成不必要的線程開銷,當(dāng)然可以通過線程池機(jī)制改善。
Java NIO : 同步非阻塞,服務(wù)器實(shí)現(xiàn)模式為一個(gè)請(qǐng)求一個(gè)線程,即客戶端發(fā)送的連接請(qǐng)求都會(huì)注冊(cè)到多路復(fù)用器上,多路復(fù)用器輪詢到連接有I/O請(qǐng)求時(shí)才啟動(dòng)一個(gè)線程進(jìn)行處理。
Java AIO(NIO.2) : 異步非阻塞,服務(wù)器實(shí)現(xiàn)模式為一個(gè)有效請(qǐng)求一個(gè)線程,客戶端的I/O請(qǐng)求都是由OS先完成了再通知服務(wù)器應(yīng)用去啟動(dòng)線程進(jìn)行處理,
BIO、NIO、AIO適用場(chǎng)景分析:
BIO方式適用于連接數(shù)目比較小且固定的架構(gòu),這種方式對(duì)服務(wù)器資源要求比較高,并發(fā)局限于應(yīng)用中,JDK1.4以前的唯一選擇,但程序直觀簡(jiǎn)單易理解。
NIO方式適用于連接數(shù)目多且連接比較短(輕操作)的架構(gòu),比如聊天服務(wù)器,并發(fā)局限于應(yīng)用中,編程比較復(fù)雜,JDK1.4開始支持。
AIO方式使用于連接數(shù)目多且連接比較長(zhǎng)(重操作)的架構(gòu),比如相冊(cè)服務(wù)器,充分調(diào)用OS參與并發(fā)操作,編程比較復(fù)雜,JDK7開始支持。
另外,I/O屬于底層操作,需要操作系統(tǒng)支持,并發(fā)也需要操作系統(tǒng)的支持,所以性能方面不同操作系統(tǒng)差異會(huì)比較明顯。
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