Java中 BIO、NIO、AIO 有什么区别及其代码示例？

好的，理解您的要求。关于您的问题：

Java中的BIO，NIO和AIO是网络编程中常用的三种不同I/O模型。BIO是同步阻塞I/O模型，NIO是同步非阻塞I/O模型，而AIO则是异步非阻塞I/O模型。

- BIO模型：阻塞I/O模式是一种传统的I/O操作模式，通过传统的流式操作进行读写。在BIO模型中，操作系统内核会等待应用程序提供要读取或写入的数据，直到数据准备好后再进行读写操作。这种I/O操作方式的缺点是效率低下，因为在等待I/O数据的过程中线程被阻塞，无法进行其他有用的任务，从而导致资源的浪费。

以下是一个使用BIO的代码示例：

ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(port);
Socket socket = serverSocket.accept(); // 阻塞等待客户端连接
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
byte[] buffer = new byte[1024];
int len;
while ((len = inputStream.read(buffer)) != -1) { // 阻塞等待读取数据
    outputStream.write(buffer, 0, len); // 阻塞等待写入数据
}
outputStream.close();
inputStream.close();
socket.close();
serverSocket.close();

- NIO模型：非阻塞I/O模式也是一种流式I/O操作模式。在NIO模型中，不会让线程等待数据准备好再进行读写，而是通过Selector轮询来判断是否有数据准备好，从而避免了线程的阻塞等待。这种I/O操作方式的优点是效率高，因为线程不会被阻塞等待数据准备好，能够进行其他有用的任务。

以下是一个使用NIO的代码示例：

ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
serverSocketChannel.configureBlocking(false); // 设置为非阻塞模式
serverSocketChannel.socket().bind(new InetSocketAddress(port));

Selector selector = Selector.open();
serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

while (true) {
    int readyChannels = selector.select(); // 阻塞等待数据准备好
    if (readyChannels == 0) {
        continue;
    }
    Set<SelectionKey> selectedKeys = selector.selectedKeys(); // 获取准备好的所有通道的SelectionKey
    Iterator<SelectionKey> keyIterator = selectedKeys.iterator();
    while (keyIterator.hasNext()) {
        SelectionKey key = keyIterator.next();
        if (key.isAcceptable()) {
            SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
            socketChannel.configureBlocking(false); // 设置为非阻塞模式
            socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ); // 注册读事件
        } else if (key.isReadable()) {
            SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) key.channel();
            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
            int len = socketChannel.read(buffer);
            if (len > 0) {
                buffer.flip();
                socketChannel.write(buffer);
            }
        }
        keyIterator.remove(); // 处理完后移除该SelectionKey
    }
}

- AIO模型：异步非阻塞I/O模式是一种更高级的I/O操作模式，在Java中也称为NIO.2。在AIO模型中，不会让线程等待数据准备好再进行读写，而是在数据准备好后系统会通知应用程序进行读写操作。这种I/O操作方式的优点是效率和可扩展性都非常高，能够处理大量的并发操作。

以下是一个使用AIO的代码示例：

public class AioServer {
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        AsynchronousServerSocketChannel serverSocketChannel = AsynchronousServerSocketChannel.open();
        serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(port));

        serverSocketChannel.accept(null, new CompletionHandler<AsynchronousSocketChannel, Void>() {
            @Override
            public void completed(AsynchronousSocketChannel socketChannel, Void attachment) {
                // 接收到客户端连接
                serverSocketChannel.accept(null, this);

                ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
                socketChannel.read(buffer, buffer, new CompletionHandler<Integer, ByteBuffer>() {
                    @Override
                    public void completed(Integer result, ByteBuffer buffer) {
                        if (result > 0) {
                            buffer.flip();
                            socketChannel.write(buffer);
                        }
                    }

                    @Override
                    public void failed(Throwable exc, ByteBuffer buffer) {
                        // 读取数据失败
                    }
                });
            }

            @Override
            public void failed(Throwable exc, Void attachment) {
                // 接受客户端连接失败
            }
        });

        while (true) {
            Thread.sleep(1000); // 主线程等待，否则AIO事件可能得不到执行
        }
    }
}

以上是三种I/O模型的区别及其对应的代码示例。希望对您有所帮助。