bio,nio,aio

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 一：事件分離器

        在IO讀寫時，把 IO請求 與 讀寫操做 分離調配進行，須要用到事件分離器。根據處理機制的不一樣，事件分離器又分爲：同步的Reactor和異步的Proactor。

        Reactor模型：

- 應用程序在事件分離器註冊 讀就緒事件 和 讀就緒事件處理器 - 事件分離器等待讀就緒事件發生 - 讀就緒事件發生，激活事件分離器，分離器調用 讀就緒事件處理器（即：能夠進行讀操做了，開始讀） - 讀事件處理器開始進行讀操做，把讀到的數據提供給程序使用

        Proactor模型：

       - 應用程序在事件分離器註冊 讀完成事件 和 讀完成事件處理器，並向操做系統發出異步讀請求

   - 事件分離器等待操做系統完成讀取

   - 在分離器等待過程當中，操做系統利用並行的內核線程執行實際的讀操做，並將結果數據存入用戶自定義緩衝區，最後通知事件分離器讀操做完成

   - 事件分離器監聽到 讀完成事件 後，激活 讀完成事件的處理器

   - 讀完成事件處理器 處理用戶自定義緩衝區中的數據給應用程序使用

    

       同步和異步的區別就在於 讀 操做由誰完成：同步的Reactor是指程序發出讀請求後，由分離器監聽到能夠進行讀操做時（須要得到讀操做條件）通知事件處理器進行讀操做，異步的Proactor是指程序發出讀請求後，操做系統馬上異步地進行讀操做了，讀完以後在通知分離器，分離器激活處理器直接取用已讀到的數據。

      

        二：同步阻塞IO（BIO）

        咱們熟知的Socket編程就是BIO，一個socket鏈接一個處理線程（這個線程負責這個Socket鏈接的一系列數據傳輸操做）。阻塞的緣由在於：操做系統容許的線程數量是有限的，多個socket申請與服務端創建鏈接時，服務端不能提供相應數量的處理線程，沒有分配處處理線程的鏈接就會阻塞等待或被拒絕。

 

         三：同步非阻塞IO（NIO）

         New IO是對BIO的改進，基於Reactor模型。咱們知道，一個socket鏈接只有在特色時候纔會發生數據傳輸IO操做，大部分時間這個「數據通道」是空閒的，但仍是佔用着線程。NIO做出的改進就是「一個請求一個線程」，在鏈接到服務端的衆多socket中，只有須要進行IO操做的才能獲取服務端的處理線程進行IO。這樣就不會由於線程不夠用而限制了socket的接入。客戶端的socket鏈接到服務端時，就會在事件分離器註冊一個 IO請求事件 和 IO 事件處理器。在該鏈接發生IO請求時，IO事件處理器就會啓動一個線程來處理這個IO請求，不斷嘗試獲取系統的IO的使用權限，一旦成功（即：能夠進行IO），則通知這個socket進行IO數據傳輸。

         NIO還提供了兩個新概念：Buffer和Channel

Buffer: – 是一塊連續的內存塊。 – 是 NIO 數據讀或寫的中轉地。 Channel: – 數據的源頭或者數據的目的地 – 用於向 buffer 提供數據或者讀取 buffer 數據 ,buffer 對象的惟一接口。 – 異步 I/O 支持
 Buffer做爲IO流中數據的緩衝區，而Channel則做爲socket的IO流與Buffer的傳輸通道。客戶端socket與服務端socket之間的IO傳輸不直接把數據交給CPU使用，
而是先通過Channel通道把數據保存到Buffer，而後CPU直接從Buffer區讀寫數據，一次能夠讀寫更多的內容。
 使用Buffer提升IO效率的緣由（這裏與IO流裏面的BufferedXXStream、BufferedReader、BufferedWriter提升性能的原理同樣）：IO的耗時主要花在數據傳輸的路上，普通的IO是一個字節一個字節地傳輸，
而採用了Buffer的話，經過Buffer封裝的方法（好比一次讀一行，則以行爲單位傳輸而不是一個字節一次進行傳輸）就能夠實現「一大塊字節」的傳輸。好比：IO就是送快遞，普通IO是一個快遞跑一趟，採用了Buffer的IO就是一車跑一趟。很明顯，buffer效率更高，花在傳輸路上
的時間大大縮短。

 

          四：異步阻塞IO（AIO）

          NIO是同步的IO，是由於程序須要IO操做時，必須得到了IO權限後親自進行IO操做才能進行下一步操做。AIO是對NIO的改進（因此AIO又叫NIO.2），它是基於Proactor模型的。每一個socket鏈接在事件分離器註冊 IO完成事件 和 IO完成事件處理器。程序須要進行IO時，向分離器發出IO請求並把所用的Buffer區域告知分離器，分離器通知操做系統進行IO操做，操做系統本身不斷嘗試獲取IO權限並進行IO操做（數據保存在Buffer區），操做完成後通知分離器；分離器檢測到 IO完成事件，則激活 IO完成事件處理器，處理器會通知程序說「IO已完成」，程序知道後就直接從Buffer區進行數據的讀寫。

          也就是說：AIO是發出IO請求後，由操做系統本身去獲取IO權限並進行IO操做；NIO則是發出IO請求後，由線程不斷嘗試獲取IO權限，獲取到後通知應用程序本身進行IO操做。