java IO 模型--快速分清 同步|阻塞

IO 介紹

IO 模型

IO請求 分爲兩個階段：等待資源 和 使用資源；
IO請求：通常須要請求特殊資源（如 磁盤、RAM 或文件），當資源被上一個使用者使用沒有釋放的時候， IO請求會被阻塞，直到資源可用。

等待資源 階段有兩種策略：

• 阻塞：當IO請求資源沒有準備好的時候，請求阻塞，直到獲得資源的響應（有資源 或者 超時異常）；
• 非阻塞：資源不可用時，IO請求直接返回，返回數據不可用標誌。

使用資源 階段，IO 分爲 同步IO 和 異步IO

• 同步IO：應用阻塞在發送數據和接受數據階段，直到數據發送或接收完畢 或 失敗返回；
• 異步IO：應用發送或接受數據後，即返回，數據寫入OS 緩存，由OS 完成數據的發送或接受，完成後，發送成功後失敗標誌給應用。

Unix IO 模型

• 阻塞IO：等待資源阻塞，使用資源同步；
• 非阻塞IO：等待資源輪詢，使用資源同步；
• IO 複用：支持多路複用，等待阻塞在複用選擇器上，使用資源同步的方式；
• 信號驅動 ：等待資源通知，使用資源同步；
• 異步IO ：等待 和 使用 採用通知的方式。

各類IO特色：

• 阻塞IO：使用簡單，可是每一個socket請求會新建一個線程處理，這些線程大多數是沒有運算的，形成線程的膨脹；Java BIO 使用這種方式。
• 非阻塞IO：採用輪詢的方式，所以不會形成線程的膨脹。java NIO 採用這種方式，大大減小了線程數，可使用一個線程完成對全部socket 的監聽。
  另外，NIO 底層採用多路複用IO的方式（select阻塞，支持多路複用），可是java 的實現接口，採用了輪詢的方式，貌似一種非阻塞的形態。
• 同步IO：IO 操做結束以後才返回，效率低些，可是編程方式簡單。java BIONIO 都是採用這種方式。
• 異步IO：因爲異步IO 只是寫入了緩存，由緩存到磁盤成功與否未可知，所以異步IO 至關於把IO操做分紅了兩部分：發起請求，獲取返回結果。所以對應用來講增長了編程複雜性。
  可是異步IO的性能是很是好的，而異步的思想貫穿了IT系統的方方面面。

一些概念： 一、 IOPS：每秒處理的IO 數量。 二、多路複用技術：
信號通路的帶寬大於單一信號的數據量大小，爲了有效利用帶寬，但願信號通路能夠一次性傳遞多個信號數據，這就是多路複用技術。 nio中就是，一個線程能夠監聽多個通訊信道（不一樣的socket），因此是多個通訊信道複用一個監聽|輪詢線程，即多路複用
分類：頻分多路複用 和 時分多路複用

IO 組合方式：