JAVA的IO/NIO?

最传统的一种IO模式，即在读写的过程中发生阻塞，当用户发起IO请求后，内核会去查看数据是否就绪，如果没有就绪会等待线程就绪，而用户的请求线程就会进入阻塞状态，用户线程交出cpu控制权，当数据准备就绪，内核将会数据拷贝到用户线程，用户线程才会接触block状态。典型的IO模式例子就是data:socket.read()。

非阻塞IO则是在read的时候不需要等待，如果得到结果是false，则知道数据没有准备好，这时候则会继续发送read操作，一旦数据在buffe缓存里准备好了，这时候则可以获取到数据，然后返回。所以他的cpu控制权是不是释放的，会一直使用。

多路复用IO模式，是目前使用比较多的模式，上面说的非阻塞IO实际上就是多路复用IO,他的工作原理是：有一个线程不断的去轮询多个socket的状态，当socket真的发生了读写事件的时候，才会真正的调用read。这里是一个线程管理多个socket，而不是普通的NIO通过select()方法来read数据，当只有socket真的发生读写的时候，才会占用cpu资源去进行读操作。

另外为何多路复用比NIO效率更高，因为NIO是在不断的发送read查socket数据的，而多路复用，是把有数据的socket放在一个缓存区，轮询看哪个socket有数据，再去read()。不过多路复用IO是通过轮询的方式检测是否有事件大到达，并对事件逐一响应，当某个事件很大的时候，会影响后面事件的处理效率和事件轮播。

信号驱动IO，当用户发起一个IO请求的时候，会给对应的socket注册一个信号函数，然后用户线程会继续执行，当内核数据就绪时候会发送信号给用户线程，这时候用户线程会调用IO操作read读数据。

异步IO模式可以说是最理想的IO,当用户线程发起读操作的时候就可以去做其他事，完全不会发生阻塞，而内核的角度，java7提供的AsynchronousIO read之后，会立刻返回数据，说明数据已经返回，不会对用户线程block，然后内核数据准备完毕吧数据拷贝到用户线程，然后给用户线程发送一个信号，让他来读取数据，不需要用户线程发起IO操作，意思就是当数据准备完毕，用户线程读取数据之前,IO操作已经结束了。也就是说在异步中，IO的两个操作都不会阻塞，两个阶段都是由内核完成的。

JAVA NIO

Java的三大核心部分：Channel(通道)，Buffer(缓存区)，Selector。传统的IO基于字节和字符进行操作，而NIO则是通过Channel通道和buffer缓存来进行操作，数据总是通过通道发送到缓存，在从缓存读取到通道。Selector选择区用于监听多个通道事件（比如连接打开，数据到达），因此单个线程可以监听多个数据通道。(所以NIO是面向缓冲区的，IO是面向流的)

NIO的缓冲区是什么呢？java io面向的是流，意味着每次从流中读取一个或者多个字节，直到全部读取完，不会存在任何地方，此外他不能前后移动流中的数据，如果需要移动，则吧他们先存到缓冲区。NIO的缓冲和java 的io不同，数据先读取到缓冲区，可以在里面前后移动，这就增加了数据处理的灵活性，但是还需要检测缓冲区是否有您处理的数据，已经保证数据量过大的时候，不会覆盖缓冲区里的未处理数据。

NIO的非阻塞，io的各种流都是阻塞的，意味着当线程调用read后者write的时候，会进入阻塞状态，不能做任何其他事，直到数据完全查询或者写入。NIO的非阻塞模式使一个线程从通道发送请求数据，但他仅能得到目前缓存区已经有的数据，如果没有数据，则什么都没有获取到，也就不会阻塞影响线程做其他事。非阻塞写也是如此，当线程请求通道写入的时候，不需要等待写入完毕，则可以去做其他事。这就是为什么一个线程可以管理多个输入输出通道channel的原因。

Channel和io中的stream流差不多一个等级的。只不过stream是单向的，但是channel是双向的，可以读也可以写。主要实现有FileChannel、DatagramChannel、socketChannel、ServerSocketChannel。

Buffer缓冲区实际就是一个容器，一个连续的数组，channel提供从文件网络读取数据的渠道，但是读取和写入都必须经过buffer。 Buffer是一个抽象类，常用的有byteBuffer，intBffer等。他的流程就是数据读的时候先进入buffer然后到通道里，写数据的时候也是先从通道到buffer然后到server。

Selector是NIO的一个核心类，selector可以检测多个注册通道是否有事件发生，以便获取事件然后针对每个事件进行响应处理。这样一来只需要单个线程就能处理多个通道，当真的监听到读写时间，才会调用函数，减少了系统的开销，不必为每个连接都创建一个线程，不用维护线程，避免上下文切换。

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