1. 簡答
BIO:Block IO同步阻塞式IO,就是我們平常使用的傳統 IO,它的特點是模式簡單使用方便,并發處理能力低。
NIO:Non IO同步非阻塞IO,是傳統IO的升級,客戶端和服務器端通過Channel(通道)通訊,實現了多路復用。
AIO:Asynchronous IO是NIO的升級,也叫NIO2,實現了異步非堵塞IO ,異步IO的操作基于事件和回調機制。
2. 詳細回答
BIO (Blocking I/O): 同步阻塞I/O模式,數據的讀取寫入必須阻塞在一個線程內等待其完成。在活動連接數不是特別高(小于單機1000)的情況下,這種模型是比較不錯的,可以讓每一個連接專注于自己的I/O并且編程模型簡單,也不用過多考慮系統的過載、限流等問題。線程池本身就是一個天然的漏斗,可以緩沖一些系統處理不了的連接或請求。
但是,當面對十萬甚至百萬級連接的時候,傳統的BIO模型是無能為力的。因此,我們需要一種更高效的I/O處理模型來應對更高的并發量。
NIO (New I/O): NIO是一種同步非阻塞的I/O模型,在Java 1.4 中引入了NIO框架,對應Java.nio 包,提供了Channel , Selector,Buffer等抽象。
NIO中的N可以理解為Non-blocking,不單純是New。它支持面向緩沖的,基于通道的I/O操作方法。 NIO提供了與傳統BIO模型中的Socket和ServerSocket相對應的SocketChannel和 ServerSocketChannel兩種不同的套接字通道實現,兩種通道都支持阻塞和非阻塞兩種模式。
阻塞模式使用就像傳統中的支持一樣,比較簡單,但是性能和可靠性都不好;
非阻塞模式正好與之相反。對于低負載、低并發的應用程序,可以使用同步阻塞I/O來提升開發速率和更好的維護性;對于高負載、高并發的(網絡)應用,應使用NIO的非阻塞模式來開發AIO (Asynchronous I/O): AIO也就是 NIO 2。
在Java 7中引入了NIO的改進版NIO 2,它是異步非阻塞的IO模型。異步IO是基于事件和回調機制實現的,也就是應用操作之后會直接返回,不會堵塞在那里,當后臺處理完成,操作系統會通知相應的線程進行后續的操作。
AIO是異步IO的縮寫,雖然NIO在網絡操作中,提供了非阻塞的方法,但是NIO的IO行為還是同步的。對于NIO來說,我們的業務線程是在IO操作準備好時,得到通知,接著就由這個線程自行進行 IO操作,IO操作本身是同步的。
查閱網上相關資料,我發現就目前來說AIO的應用還不是很廣泛,Netty之前也嘗試使用過AIO,不過又放棄了。