IO

java中的IO模型

Java中的IO（输入/输出）模型主要包括两大类：阻塞IO（BIO）和非阻塞IO（NIO）。随着Java的发展，这两种模型已经被扩展和增强，特别是非阻塞IO，它发展出了NIO（New IO）、NIO.2（也称为AIO，异步IO）等。下面是对这些模型的简要介绍：

1. BIO - 阻塞IO

BIO是Java早期模型，以流（Stream）的方式处理数据，其中数据读取或写入的每个操作都是阻塞的。例如，如果一个线程从网络中读取数据，它会一直等待直到数据到达。
BIO适合连接数较少且固定的应用架构，但在高并发环境下性能不佳，因为每个连接都需要独立的线程来处理。

2. NIO - 非阻塞IO

NIO引入了通道（Channel）、缓冲区（Buffer）和选择器（Selector）的概念，支持非阻塞的数据读写操作和多路复用技术。
NIO可以让一个线程管理多个输入和输出通道，通过单个线程轮询访问所管理的所有通道，检查哪些通道准备好了可以进行数据的读写，从而提高系统资源的利用率和吞吐量。
NIO广泛用于网络服务器开发中，特别是需要处理成千上万个客户端连接的场景。

3. NIO.2 / AIO - 异步IO

在Java 7中引入，NIO.2增加了对异步文件IO和网络IO的支持，即AIO。
AIO实现了真正的异步非阻塞IO操作。在AIO模型中，IO操作会立即返回，不会阻塞线程，而是在IO操作完成时通过回调函数通知应用程序。
AIO适用于连接数多，但单个连接数据交互不是很频繁，处理大量并发连接但每个连接IO操作不是特别密集的应用场景。

模型选择

BIO：适合连接数目比较小且固定的应用，例如传统的客户端-服务器应用。
NIO：适合需要使用非阻塞方式处理成千上万个连接的场景，比如高性能服务器。
AIO：适合IO操作非常耗时的应用，可以显著减少线程资源的占用。

多路复用IO

通过一个选择器来监听多个通道的状态变化，从而实现单线程管理多个通道的能力，可以在不阻塞的情况下监控多个网络连接，一旦某个连接有数据可读或可写，选择器就会通知应用程序进行处理。这种方式大大提高了系统的并发处理能力。