Java面试基础篇——第九篇:BIO,NIO,AIO的区别

原创
2018/07/23 09:58
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现在IO模型主要分三类:BIO(同步阻塞IO),NIO(同步非阻塞IO),AIO()。 先来看看BIO。

1. BIO

服务端接受到请求后,要指派或新建一个线程去处理客户端的IO请求,直到收到断开连接的指令。这么做的弊端是什么呢?当服务端收到大量来自客户端的IO请求时,需要新建大量线程来处理请求,服务器资源很可能被耗尽,高并发情况下,导致大量连接被挂起,服务器资源严重不足。因为BIO是同步阻塞模型,所以针对每个socket连接,服务器都要新建线程,哪怕是使用了线程池,也会造成因为线程上下文切换而造成大量开销。

NIO

NIO是非阻塞IO,使用Reactor模型。Reactor模型中,NIO只有acceptor的服务线程是堵塞进行的,其它读写线程是通过注册事件的方式,有读写事件激活时才调用线程资源去执行,不会一直堵塞等着读写操作。Reactor的瓶颈主要是在acceptor的执行,所有的读写事件都是在acceptor分发。

AIO

与NIO不同,AIO需要一个连接注册读写事件和回调方法,当进行读写操作时,只须直接调用API的read或write方法即可。这两种方法均为异步的,对于读操作而言,当有流可读取时,操作系统会将可读的流传入read方法的缓冲区,并通知应用程序;对于写操作而言,当操作系统将write方法传递的流写入完毕时,操作系统主动通知应用程序。总结:用户发起IO操作立即返回,等IO操作完成后,应用程序会得到IO操作完成的通知,此时用户进程只需要对通知进行处理,不需要进行实际的IO操作,因为实际操作已经由操作系统完成了。

BIO、NIO、AIO适用场景分析:

BIO方式适用于连接数目比较小且固定的架构,这种方式对服务器资源要求比较高,并发局限于应用中,JDK1.4以前的唯一选择,但程序直观简单易理解。

NIO方式适用于连接数目多且连接比较短(轻操作)的架构,比如聊天服务器,并发局限于应用中,编程比较复杂,JDK1.4开始支持。

AIO方式使用于连接数目多且连接比较长(重操作)的架构,比如相册服务器,充分调用OS参与并发操作,编程比较复杂,JDK7开始支持。

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