1.BIO、NIO 和 AIO 的区别?
BIO:一个连接一个线程,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。线
程开销大。
伪异步 IO:将请求连接放入线程池,一对多,但线程还是很宝贵的资源。
NIO:一个请求一个线程,但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 请求时才启动一个线程进行处理。
AIO:一个有效请求一个线程,客户端的 I/O 请求都是由 OS 先完成了再通知服务器应用去启
动线程进行处理,
BIO 是面向流的,NIO 是面向缓冲区的;BIO 的各种流是阻塞的。而 NIO 是非阻塞的;BIO 的
Stream 是单向的,而 NIO 的 channel 是双向的。
NIO 的特点:事件驱动模型、单线程处理多任务、非阻塞 I/O,I/O 读写不再阻塞,而是返回
0、基于 block 的传输比基于流的传输更高效、更高级的 IO 函数 zero-copy、IO 多路复用大大
提高了 Java 网络应用的可伸缩性和实用性。基于 Reactor 线程模型。
在 Reactor 模式中,事件分发器等待某个事件或者可应用或个操作的状态发生,事件分发器
就把这个事件传给事先注册的事件处理函数或者回调函数,由后者来做实际的读写操作。如
在 Reactor 中实现读:注册读就绪事件和相应的事件处理器、事件分发器等待事件、事件到
来,激活分发器,分发器调用事件对应的处理器、事件处理器完成实际的读操作,处理读到
的数据,注册新的事件,然后返还控制权。
2.NIO 的组成?
Buffer:与 Channel 进行交互,数据是从 Channel 读入缓冲区,从缓冲区写入 Channel 中的
flip 方法 : 反转此缓冲区,将 position 给 limit,然后将 position 置为 0,其实就是切换读写
模式
clear 方法 :清除此缓冲区,将 position 置为 0,把 capacity 的值给 limit。
rewind 方法 : 重绕此缓冲区,将 position 置为 0
DirectByteBuffer 可减少一次系统空间到用户空间的拷贝。但 Buffer 创建和销毁的成本更高,
不可控,通常会用内存池来提高性能。直接缓冲区主要分配给那些易受基础系统的本机 I/O
操作影响的大型、持久的缓冲区。如果数据量比较小的中小应用情况下,可以考虑使用
heapBuffer,由 JVM 进行管理。
Channel:表示 IO 源与目标打开的连接,是双向的,但不能直接访问数据,只能与 Buffer 进
行交互。通过源码可知,FileChannel 的 read 方法和 write 方法都导致数据复制了两次!
Selector 可使一个单独的线程管理多个 Channel,open 方法可创建 Selector,register 方法向
多路复用器器注册通道,可以监听的事件类型:读、写、连接、accept。注册事件后会产生
一个 SelectionKey:它表示 SelectableChannel 和 Selector 之间的注册关系,wakeup 方法:
使尚未返回的第一个选择操作立即返回,唤醒的原因是:注册了新的 channel 或者事件;
channel 关闭,取消注册;优先级更高的事件触发(如定时器事件),希望及时处理。
Selector 在 Linux 的实现类是 EPollSelectorImpl,委托给 EPollArrayWrapper 实现,其中三个