?IO的方式通常分為幾種，同步阻塞的BIO譬嚣、同步非阻塞的NIO耙蔑、異步非阻塞的AIO。
阻塞和非阻塞：是針對于進(jìn)程在訪問數(shù)據(jù)的時(shí)候孤荣，根據(jù)IO操作的就緒狀態(tài)來采取的不同方式甸陌，說白了是一種讀取或者寫入操作函數(shù)的實(shí)現(xiàn)方式
? ? ? ? ?阻塞方式下讀取或者寫入函數(shù)將一直等待，
????????非阻塞方式下盐股，讀取或者寫入函數(shù)會(huì)立即返回一個(gè)狀態(tài)值钱豁。
同步和異步： 是針對應(yīng)用程序和內(nèi)核的交互而言的
????????同步指的是用戶進(jìn)程觸發(fā)IO操作并等待或者輪詢的去查看IO操作是否就緒，
????????異步是指用戶進(jìn)程觸發(fā)IO操作以后便開始做自己的事情疯汁，而當(dāng)IO操作已經(jīng)完成的時(shí)候會(huì)得到IO完成的通知牲尺。
?一般來說I/O模型可以分為：同步阻塞，同步非阻塞幌蚊，異步阻塞谤碳，異步非阻塞IO
同步阻塞IO：在此種方式下，用戶進(jìn)程在發(fā)起一個(gè)IO操作以后溢豆，必須等待IO操作的完成蜒简，只有當(dāng)真正完成了IO操作以后，用戶進(jìn)程才能運(yùn)行漩仙。JAVA傳統(tǒng)的IO模型屬于此種方式搓茬！
同步非阻塞IO:?在此種方式下，用戶進(jìn)程發(fā)起一個(gè)IO操作以后邊可返回做其它事情队他，但是用戶進(jìn)程需要時(shí)不時(shí)的詢問IO操作是否就緒卷仑，這就要求用戶進(jìn)程不停的去詢問，從而引入不必要的CPU資源浪費(fèi)麸折。其中目前JAVA的NIO就屬于同步非阻塞IO锡凝。
異步阻塞IO：此種方式下是指應(yīng)用發(fā)起一個(gè)IO操作以后，不等待內(nèi)核IO操作的完成垢啼，等內(nèi)核完成IO操作以后會(huì)通知應(yīng)用程序窜锯，這其實(shí)就是同步和異步最關(guān)鍵的區(qū)別，同步必須等待或者主動(dòng)的去詢問IO是否完成膊夹，那么為什么說是阻塞的呢衬浑？因?yàn)榇藭r(shí)是通過select系統(tǒng)調(diào)用來完成的，而select函數(shù)本身的實(shí)現(xiàn)方式是阻塞的放刨，而采用select函數(shù)有個(gè)好處就是它可以同時(shí)監(jiān)聽多個(gè)文件句柄，從而提高系統(tǒng)的并發(fā)性尸饺！
?異步非阻塞IO: 在此種模式下进统，用戶進(jìn)程只需要發(fā)起一個(gè)IO操作然后立即返回助币，等IO操作真正的完成以后，應(yīng)用程序會(huì)得到IO操作完成的通知螟碎，此時(shí)用戶進(jìn)程只需要對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理就好了眉菱，不需要進(jìn)行實(shí)際的IO讀寫操作，因?yàn)檎嬲腎O讀取或者寫入操作已經(jīng)由內(nèi)核完成了掉分。目前Java中還沒有支持此種IO模型俭缓。 ??
? ????????????????????????????????事件分離器
??????? 在IO讀寫時(shí)，把 IO請求 與 讀寫操作 分離調(diào)配進(jìn)行酥郭，需要用到事件分離器华坦。根據(jù)處理機(jī)制的不同，事件分離器又分為：同步的Reactor和異步的Proactor不从。
??????? Reactor模型：
-應(yīng)用程序在事件分離器注冊 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(fā)生? ??
-讀就緒事件發(fā)生惜姐，激活事件分離器，分離器調(diào)用 讀就緒事件處理器（即：可以進(jìn)行讀操作了椿息，開始讀）??
? - 讀事件處理器開始進(jìn)行讀操作歹袁，把讀到的數(shù)據(jù)提供給程序使用
??????? Proactor模型：
?- 應(yīng)用程序在事件分離器注冊 讀完成事件 和 讀完成事件處理器，并向操作系統(tǒng)發(fā)出異步讀請求
-?事件分離器等待操作系統(tǒng)完成讀取
-?在分離器等待過程中寝优，操作系統(tǒng)利用并行的內(nèi)核線程執(zhí)行實(shí)際的讀操作条舔，并將結(jié)果數(shù)據(jù)存入用戶自定義緩沖區(qū)，最后通知事件分離器讀操作完成
-?事件分離器監(jiān)聽到 讀完成事件 后乏矾，激活 讀完成事件的處理器
-?讀完成事件處理器 處理用戶自定義緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)給應(yīng)用程序使用
?????? 同步和異步的區(qū)別就在于 讀 操作由誰完成：同步的Reactor是指程序發(fā)出讀請求后逞刷，由分離器監(jiān)聽到可以進(jìn)行讀操作時(shí)（需要獲得讀操作條件）通知事件處理器進(jìn)行讀操作，異步的Proactor是指程序發(fā)出讀請求后妻熊，操作系統(tǒng)立刻異步地進(jìn)行讀操作了夸浅，讀完之后在通知分離器，分離器激活處理器直接取用已讀到的數(shù)據(jù)扔役。
????????????????????????????????????????BIO
BIO即Blocking IO , 采用阻塞的方式實(shí)現(xiàn)帆喇。
也就是一個(gè)Socket套接字需要使用一個(gè)線程來進(jìn)行處理。發(fā)生建立鏈接亿胸，讀數(shù)據(jù)坯钦，寫數(shù)據(jù)的操作時(shí)，都會(huì)有可能發(fā)生阻塞侈玄。
????????????????????????????????????????NIO
NIO即New IO婉刀，?同步非阻塞。
NIO本身是基于事件驅(qū)動(dòng)思想來完成的序仙，其主要想解決的是BIO的大并發(fā)問題： 在使用同步I/O的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用中突颊，如果要同時(shí)處理多個(gè)客戶端請求，或是在客戶端要同時(shí)和多個(gè)服務(wù)器進(jìn)行通訊，就必須使用多線程來處理律秃。也就是說爬橡，將每一個(gè)客戶端請求分配給一個(gè)線程來單獨(dú)處理。
這樣做雖然可以達(dá)到我們的要求棒动，但同時(shí)又會(huì)帶來另外一個(gè)問題糙申。由于每創(chuàng)建一個(gè)線程，就要為這個(gè)線程分配一定的內(nèi)存空間（也叫工作存儲(chǔ)器）船惨，而且操作系統(tǒng)本身也對線程的總數(shù)有一定的限制柜裸。如果客戶端的請求過多，服務(wù)端程序可能會(huì)因?yàn)椴豢爸刎?fù)而拒絕客戶端的請求粱锐，甚至服務(wù)器可能會(huì)因此而癱瘓疙挺。
??? NIO基于Reactor，當(dāng)socket有流可讀或可寫入socket時(shí)卜范，操作系統(tǒng)會(huì)相應(yīng)的通知引用程序進(jìn)行處理衔统，應(yīng)用再將流讀取到緩沖區(qū)或?qū)懭氩僮飨到y(tǒng)。? 也就是說海雪，這個(gè)時(shí)候锦爵，已經(jīng)不是一個(gè)連接就要對應(yīng)一個(gè)處理線程了，而是有效的請求奥裸，對應(yīng)一個(gè)線程险掀，當(dāng)連接沒有數(shù)據(jù)時(shí)，是沒有工作線程來處理的湾宙。
NIO還提供了兩個(gè)新概念：Buffer和Channel
Buffer:
? ??????????– 是一塊連續(xù)的內(nèi)存塊樟氢。
? ??????????– 是 NIO 數(shù)據(jù)讀或?qū)懙闹修D(zhuǎn)地。
Channel:
? ??????????– 數(shù)據(jù)的源頭或者數(shù)據(jù)的目的地
? ??????????– 用于向buffer 提供數(shù)據(jù)或者讀取buffer 數(shù)據(jù) ,buffer 對象的唯一接口侠鳄。
? ??????????– 異步 I/O 支持
Buffer作為IO流中數(shù)據(jù)的緩沖區(qū)埠啃，而Channel則作為socket的IO流與Buffer的傳輸通道∥岸瘢客戶端socket與服務(wù)端socket之間的IO傳輸不直接把數(shù)據(jù)交給CPU使用碴开，
而是先經(jīng)過Channel通道把數(shù)據(jù)保存到Buffer，然后CPU直接從Buffer區(qū)讀寫數(shù)據(jù)博秫，一次可以讀寫更多的內(nèi)容潦牛。
使用Buffer提高IO效率的原因（這里與IO流里面的BufferedXXStream、BufferedReader挡育、BufferedWriter提高性能的原理一樣）：IO的耗時(shí)主要花在數(shù)據(jù)傳輸?shù)穆飞习屯耄胀ǖ腎O是一個(gè)字節(jié)一個(gè)字節(jié)地傳輸，
而采用了Buffer的話即寒，通過Buffer封裝的方法（比如一次讀一行橡淆，則以行為單位傳輸而不是一個(gè)字節(jié)一次進(jìn)行傳輸）就可以實(shí)現(xiàn)“一大塊字節(jié)”的傳輸召噩。比如：IO就是送快遞，普通IO是一個(gè)快遞跑一趟明垢，采用了Buffer的IO就是一車跑一趟蚣常。很明顯市咽，buffer效率更高痊银，花在傳輸路上的時(shí)間大大縮短。
?NIO的最重要的地方是當(dāng)一個(gè)連接創(chuàng)建后施绎，不需要對應(yīng)一個(gè)線程溯革，這個(gè)連接會(huì)被注冊到多路復(fù)用器上面，所以所有的連接只需要一個(gè)線程就可以搞定谷醉，當(dāng)這個(gè)線程中的多路復(fù)用器進(jìn)行輪詢的時(shí)候致稀，發(fā)現(xiàn)連接上有請求的話，才開啟一個(gè)線程進(jìn)行處理俱尼，也就是一個(gè)請求一個(gè)線程模式抖单。
在NIO的處理方式中，當(dāng)一個(gè)請求來的話遇八，開啟線程進(jìn)行處理矛绘，可能會(huì)等待后端應(yīng)用的資源(JDBC連接等)，其實(shí)這個(gè)線程就被阻塞了刃永，當(dāng)并發(fā)上來的話货矮，還是會(huì)有BIO一樣的問題。
HTTP/1.1出現(xiàn)后斯够，有了Http長連接囚玫，這樣除了超時(shí)和指明特定關(guān)閉的http header外，這個(gè)鏈接是一直打開的狀態(tài)的读规，這樣在NIO處理中可以進(jìn)一步的進(jìn)化抓督，在后端資源中可以實(shí)現(xiàn)資源池或者隊(duì)列，當(dāng)請求來的話束亏，開啟的線程把請求和請求數(shù)據(jù)傳送給后端資源池或者隊(duì)列里面就返回铃在，并且在全局的地方保持住這個(gè)現(xiàn)場(哪個(gè)連接的哪個(gè)請求等)，這樣前面的線程還是可以去接受其他的請求枪汪，而后端的應(yīng)用的處理只需要執(zhí)行隊(duì)列里面的就可以了涌穆，這樣請求處理和后端應(yīng)用是異步的.當(dāng)后端處理完，到全局地方得到現(xiàn)場雀久，產(chǎn)生響應(yīng)宿稀，這個(gè)就實(shí)現(xiàn)了異步處理。
? ??????????????????????????????????????AIO
?在JDK1.7中赖捌，這部分內(nèi)容被稱作NIO.2祝沸，主要在java.nio.channels包下增加了下面四個(gè)異步通道：
AsynchronousSocketChannel
AsynchronousServerSocketChannel
AsynchronousFileChannel
AsynchronousDatagramChannel
其中的read/write方法矮烹，會(huì)返回一個(gè)帶回調(diào)函數(shù)的對象，當(dāng)執(zhí)行完讀取/寫入操作后罩锐，直接調(diào)用回調(diào)函數(shù)奉狈。
????????????????????????????????????????總結(jié)
Java對BIO、NIO涩惑、AIO的支持：
Java BIO ： 同步并阻塞仁期，服務(wù)器實(shí)現(xiàn)模式為一個(gè)連接一個(gè)線程，即客戶端有連接請求時(shí)服務(wù)器端就需要啟動(dòng)一個(gè)線程進(jìn)行處理竭恬，如果這個(gè)連接不做任何事情會(huì)造成不必要的線程開銷跛蛋，當(dāng)然可以通過線程池機(jī)制改善。
Java NIO ： 同步非阻塞痊硕，服務(wù)器實(shí)現(xiàn)模式為一個(gè)請求一個(gè)線程赊级，即客戶端發(fā)送的連接請求都會(huì)注冊到多路復(fù)用器上，多路復(fù)用器輪詢到連接有I/O請求時(shí)才啟動(dòng)一個(gè)線程進(jìn)行處理岔绸。
Java AIO(NIO.2) ： 異步非阻塞理逊，服務(wù)器實(shí)現(xiàn)模式為一個(gè)有效請求一個(gè)線程，客戶端的I/O請求都是由OS先完成了再通知服務(wù)器應(yīng)用去啟動(dòng)線程進(jìn)行處理
BIO盒揉、NIO晋被、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(gòu)，這種方式對服務(wù)器資源要求比較高预烙，并發(fā)局限于應(yīng)用中墨微，JDK1.4以前的唯一選擇，但程序直觀簡單易理解扁掸。
NIO方式適用于連接數(shù)目多且連接比較短（輕操作）的架構(gòu)翘县，比如聊天服務(wù)器，并發(fā)局限于應(yīng)用中谴分，編程比較復(fù)雜锈麸，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(gòu)牺蹄，比如相冊服務(wù)器忘伞，充分調(diào)用OS參與并發(fā)操作展氓，編程比較復(fù)雜司忱，JDK7開始支持。
另外蜓肆，I/O屬于底層操作鼎天，需要操作系統(tǒng)支持舀奶，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(huì)比較明顯斋射。
