本概念
BIO編程
傳統的BIO編程
代碼示例：html
View Code
該模型最大的問題就是缺少彈性伸縮能力，當客戶端併發訪問量增長後，服務端的線程個數和客戶端併發訪問數呈1:1的正比關係，Java中的線程也是比較寶貴的系統資源，線程數量快速膨脹後，系統的性能將急劇降低，隨着訪問量的繼續增大，系統最終就死-掉-了。編程
僞異步I/O編程
代碼示例：數組
View Code
該模式使用線程池，咱們就有效的控制了線程的最大數量，保證了系統有限的資源的控制，實現了N:M的僞異步I/O模型。可是，正由於限制了線程數量，若是發生大量併發請求，超過最大數量的線程就只能等待，直到線程池中的有空閒的線程能夠被複用。而對Socket的輸入流就行讀取時，會一直阻塞，直到發生：緩存
- 有數據可讀
- 可用數據以及讀取完畢
- 發生空指針或I/O異常
因此在讀取數據較慢時（好比數據量大、網絡傳輸慢等），大量併發的狀況下，其餘接入的消息，只能一直等待，這就是最大的弊端。服務器
NIO 編程
簡介
NIO提供了與傳統BIO模型中的Socket和ServerSocket相對應的SocketChannel和ServerSocketChannel兩種不一樣的套接字通道實現。網絡
新增的着兩種通道都支持阻塞和非阻塞兩種模式。數據結構
阻塞模式使用就像傳統中的支持同樣，比較簡單，可是性能和可靠性都很差；非阻塞模式正好與之相反。併發
對於低負載、低併發的應用程序，可使用同步阻塞I/O來提高開發速率和更好的維護性；對於高負載、高併發的（網絡）應用，應使用NIO的非阻塞模式來開發。框架
緩衝區 Buffer
Buffer是一個對象，包含一些要寫入或者讀出的數據。異步
在NIO庫中，全部數據都是用緩衝區處理的。在讀取數據時，它是直接讀到緩衝區中的；在寫入數據時，也是寫入到緩衝區中。任什麼時候候訪問NIO中的數據，都是經過緩衝區進行操做。
緩衝區其實是一個數組，並提供了對數據結構化訪問以及維護讀寫位置等信息。
具體的緩存區有這些：ByteBuffe、CharBuffer、 ShortBuffer、IntBuffer、LongBuffer、FloatBuffer、DoubleBuffer。他們實現了相同的接口：Buffer。
具體介紹可參照 http://ifeve.com/buffers/
通道 Channel
咱們對數據的讀取和寫入要經過Channel，它就像水管同樣，是一個通道。通道不一樣於流的地方就是通道是雙向的，能夠用於讀、寫和同時讀寫操做。
底層的操做系統的通道通常都是全雙工的，因此全雙工的Channel比流能更好的映射底層操做系統的API。
Channel主要分兩大類：
- SelectableChannel：用戶網絡讀寫
- FileChannel：用於文件操做
後面代碼會涉及的ServerSocketChannel和SocketChannel都是SelectableChannel的子類。
多路複用器 Selector
Selector是Java NIO 編程的基礎。
Selector提供選擇已經就緒的任務的能力：Selector會不斷輪詢註冊在其上的Channel，若是某個Channel上面發生讀或者寫事件，這個Channel就處於就緒狀態，會被Selector輪詢出來，而後經過SelectionKey能夠獲取就緒Channel的集合，進行後續的I/O操做。
一個Selector能夠同時輪詢多個Channel，由於JDK使用了epoll()代替傳統的select實現，因此沒有最大鏈接句柄1024/2048的限制。因此，只須要一個線程負責Selector的輪詢，就能夠接入成千上萬的客戶端。
代碼示例：
View Code
AIO編程
代碼示例：
View Code
各類I/O的對比
先以一張表來直觀的對比一下：
具體選擇什麼樣的模型或者NIO框架，徹底基於業務的實際應用場景和性能需求，若是客戶端不多，服務器負荷不重，就沒有必要選擇開發起來相對不那麼簡單的NIO作服務端；相反，就應考慮使用NIO或者相關的框架（Netty,Nima）了。