Netty面试精华：NIO原理与TCP粘包解析

Netty面试专题1主要关注了NIO（Non-blocking I/O）在Java网络编程中的核心概念及其与BIO（Blocking I/O）和AIO（Asynchronous I/O）的区别。NIO是Java中用于提高网络通信效率和性能的重要工具。 1. BIO、NIO和AIO的区别： - BIO（阻塞I/O）：每个连接对应一个线程，导致线程资源消耗大，不适合大量并发连接。 - NIO（非阻塞I/O）：一个请求对应一个线程，通过多路复用器（如Selector）检测多个连接状态，只有在有I/O活动时才唤醒线程，显著降低线程开销，提高并发性能。 - AIO（伪异步I/O）：虽然也是将请求放入线程池，但OS会在I/O操作完成后通知服务器，应用程序无需主动轮询，节省了CPU时间。AIO更接近真正的异步，但Java本身并不支持原生AIO，通常需借助第三方库实现。 2. NIO的组成： - Buffer：是NIO的核心组件，用于数据的临时存储，允许数据在Channel（IO通道）和应用程序之间进行交换。Buffer具有flip、clear和rewind方法，分别用于切换读写模式、清空缓冲区和重置读写位置。DirectByteBuffer提供零拷贝（zero-copy）功能，减少内存复制，适合大数据量传输，但创建和销毁成本高，常与内存池配合使用以优化性能。 - Channel：是NIO的基本I/O抽象，代表连接的两端，是双向的，但不能直接操作数据，需要通过Buffer进行数据读写。Channel模型是事件驱动的，例如Reactor模式，通过事件分发器监听IO事件，并调用预先注册的事件处理器进行具体的I/O操作。 Reactor模式在NIO中扮演关键角色，它的工作原理是：注册事件（如读就绪），当事件发生时，分发器触发处理器，处理器执行I/O操作并处理数据，然后可能再次注册新的事件，保持事件循环的执行。 总结来说，Netty面试专题1考察了Java NIO的基本原理，包括其优势（如事件驱动、非阻塞I/O和高并发性）、核心组件（Buffer和Channel）以及与BIO和AIO的比较。理解这些概念对于设计高性能的网络应用至关重要，特别是在处理大量并发连接和数据传输时。