【java】BIO、NIO、AIO

BIO

同步阻塞IO，使用BIO读取数据时，线程会阻塞住，并且需要线程主动去查询是否有数据可读，并且需要处理完一个Socket之后才能处理下一个Socket

在这种模型下，每个 I/O 操作都会阻塞当前线程，直到操作完成才会返回。这意味着当一个线程执行 I/O 操作时，它会被阻塞，无法执行其他任务，直到 I/O 操作完成。

优点：实现简单，易于理解和使用，

缺点：在高并发环境下性能较差，因为它会导致大量线程阻塞，消耗大量系统资源。

Netty

一个基于NIO的异步网络通信框架，性能高，封装了原生NIO编码的复杂度，开发者可以直接使用Netty来开发高效率的各种网络服务器，并且编码简单。

高性能体现

1．NIO模型，用最少的资源做更多的事情。

2．内存零拷贝，尽量减少不必要的内存拷贝，实现了更高效率的传输。

3．内存池设计，申请的内存可以重用，主要指直接内存。内部实现是用一颗二叉查找树管理内存分配情况。

4．串行化处理读写：避免使用锁带来的性能开销。即消息的处理尽可能再同一个线程内完成，期间不进行线程切换，这样就避免了多线程竞争和同步锁。表面上看，串行化设计似乎CPU利用率不高，并发程度不够。但是，通过调整NIO线程池的线程参数，可以同时启动多个串行化的线程并行运行，这种局部无锁化的串行线程设计相比一个队列多个工作线程模型性能更优。

5．高性能序列化协议：支持protobuff等高性能序列化协议。

6．高效并发编程的体现：volatile的大量、正确使用；CAS和原子类的广泛使用；线程安全容器的使用；通过读写锁提升并发性能。

vs Tomcat

Tomcat是一个Web服务器，是一个Servlet容器，基本上Tomcat内部只会运行Servlet程序，并处理HTTP请求，而Netty封装的是底层IO模型，关注的是网络数据的传输，而不关心具体的协议，可定制性更高。

特点：

1．异步、NIO的网络通信框架

2．高性能

3．高扩展，高定制性

4．易用性

NIO

同步非阻塞IO，使用NIO读取数据时，线程不会阻塞，但需要线程主动的去查询是否有IO事件

它提供了 Channel 和 Buffer 的抽象，以及 Selector 的多路复用机制。

在 NIO 中，一个线程可以管理多个 Channel，通过 Selector 监听多个 Channel 的事件，当某个 Channel 有 I/O 事件发生时，线程会被唤醒处理该事件，这样一个线程可以处理多个并发连接，提高了系统的吞吐量和性能。

AIO

也叫做NIO2.0，异步非阻塞IO，使用AIO读取数据时，线程不会阻塞，并且当有数据可读时会通知给线程，不需要线程主动去查询

它基于事件和回调机制，相对于 NIO 更进一步地解放了线程，使得一个线程可以管理多个 I/O 操作。

在 AIO 中，I/O 操作不会阻塞当前线程，而是在完成后通过回调通知应用程序，从而实现了真正的异步非阻塞 I/O。

原文地址：https://blog.csdn.net/David_Hzy/article/details/137199754

免责声明：本站文章内容转载自网络资源，如本站内容侵犯了原著者的合法权益，可联系本站删除。更多内容请关注自学内容网（zxcms.com）！