关于JAVA中的IO模型

一、java中IO的分类

java中的IO包括基本IO/BIO/NIO/AIO四种，其实主要是BIO/NIO/AIO三种IO模型。

二、基本IO

基本IO可以从两种方式上进行分类：传输方式和数据操作。

1.传输方式分类

（1）字节流：读取单个字节，处理二进制文件（图片，mp3，视频），主要是给计算机看的。

（2）字符流：读取单个字符，处理文本文件，主要是给人看的。

2.数据操作分类

三、BIO（阻塞IO）

BIO就是blocking IO。最容易理解、最容易实现的IO工作方式，应用程序向操作系统请求网络IO操作，这时应用程序会一直等待；另一方面，操作系统收到请求后，也会等待，直到网络上有数据传到监听端口；操作系统在收集数据后，会把数据发送给应用程序；最后应用程序受到数据，并解除等待状态。

四、NIO（Non-blocking/New IO）

Java 中的 NIO 可以看作是 I/O 多路复用模型（Reactor）。

基本（标准）IO是对字节流的读写，在进行IO之前，首先创建一个流对象，流对象进行读写操作都是按字节，一个字节一个字节的来读或写。而NIO把IO抽象成块，类似磁盘的读写，每次IO操作的单位都是一个块，块被读入内存之后就是一个byte[]，NIO一次可以读或写多个字节。

Java 中的 NIO ，有一个非常重要的选择器 ( Selector ) 的概念，也可以被称为 多路复用器。通过它，只需要一个线程便可以管理多个客户端连接。当客户端数据到了之后，才会为其服务。

1.通道：

通道 Channel 是对原 I/O 包中的流的模拟，可以通过它读取和写入数据。

通道与流的不同之处在于，流只能在一个方向上移动(一个流必须是 InputStream 或者 OutputStream 的子类)，而通道是双向的，可以用于读、写或者同时用于读写。

FileChannel: 从文件中读写数据；
DatagramChannel: 通过 UDP 读写网络中数据；
SocketChannel: 通过 TCP 读写网络中数据；
ServerSocketChannel: 可以监听新进来的 TCP 连接，对每一个新进来的连接都会创建一个 SocketChannel。

2.缓冲区

发送给一个通道的所有数据都必须首先放到缓冲区中，同样地，从通道中读取的任何数据都要先读到缓冲区中。缓冲区实质上是一个数组。

状态变量：

capacity: 最大容量；
position: 当前已经读写的字节数；
limit: 还可以读写的字节数。

eg.一个大小为 8 个字节的缓冲区，此时 position 为 0，而 limit = capacity = 8。

IO多路复用的实现

五、AIO（异步IO）

异步IO则是采用“订阅-通知”模式: 即应用程序向操作系统注册IO监听，然后继续做自己的事情。当操作系统发生IO事件，并且准备好数据后，在主动通知应用程序，触发相应的函数。