先來個例子理解一下概念,以銀行取款為例:
同步 : 自己親自出馬持銀行卡到銀行取錢(使用同步IO時,Java自己處理IO讀寫)。
異步 : 委托一小弟拿銀行卡到銀行取錢,然后給你(使用異步IO時,Java將IO讀寫委托給OS處理,需要將數(shù)據(jù)緩沖區(qū)地址和大小傳給OS(銀行卡和密碼),OS需要支持異步IO操作API)。
阻塞 : ATM排隊取款,你只能等待(使用阻塞IO時,Java調(diào)用會一直阻塞到讀寫完成才返回)。
非阻塞 : 柜臺取款,取個號,然后坐在椅子上做其它事,等號廣播會通知你辦理,沒到號你就不能去,你可以不斷問大堂經(jīng)理排到了沒有,大堂經(jīng)理如果說還沒到你就不能去(使用非阻塞IO時,如果不能讀寫Java調(diào)用會馬上返回,當IO事件分發(fā)器會通知可讀寫時再繼續(xù)進行讀寫,不斷循環(huán)直到讀寫完成)。
Java對BIO、NIO、AIO的支持:
Java BIO : 同步并阻塞,服務器實現(xiàn)模式為一個連接一個線程,即客戶端有連接請求時服務器端就需要啟動一個線程進行處理,如果這個連接不做任何事情會造成不必要的線程開銷,當然可以通過線程池機制改善。
Java NIO : 同步非阻塞,服務器實現(xiàn)模式為一個請求一個線程,即客戶端發(fā)送的連接請求都會注冊到多路復用器上,多路復用器輪詢到連接有I/O請求時才啟動一個線程進行處理。
Java AIO(NIO.2) : 異步非阻塞,服務器實現(xiàn)模式為一個有效請求一個線程,客戶端的I/O請求都是由OS先完成了再通知服務器應用去啟動線程進行處理,
BIO、NIO、AIO適用場景分析:
BIO方式適用于連接數(shù)目比較小且固定的架構,這種方式對服務器資源要求比較高,并發(fā)局限于應用中,JDK1.4以前的唯一選擇,但程序直觀簡單易理解。
NIO方式適用于連接數(shù)目多且連接比較短(輕操作)的架構,比如聊天服務器,并發(fā)局限于應用中,編程比較復雜,JDK1.4開始支持。
AIO方式使用于連接數(shù)目多且連接比較長(重操作)的架構,比如相冊服務器,充分調(diào)用OS參與并發(fā)操作,編程比較復雜,JDK7開始支持。
另外,I/O屬于底層操作,需要操作系統(tǒng)支持,并發(fā)也需要操作系統(tǒng)的支持,所以性能方面不同操作系統(tǒng)差異會比較明顯。
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