IO模型之BIO、NIO详讲(通俗易懂) IO模型

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IO模型

简单地理解，IO模型就是用什么样的通道进行数据的发送和接收，IO模型很大程度上决定了程序通信的性能

java共支持三种网络编程模型：BIO、NIO、AIO

BIO

同步并阻塞(blockingIO)，服务端实现模式为一个连接一个线程，即一个客户端请求服务端就需要启动一个线程来进行处理，并且这个线程在读数据时会堵塞，具体跟accept()和read()方法有关。下面直接上代码讲解

注：所谓的同步，就是指所有操作都由当前线程来处理，亲力亲为。而异步呢，是指将操作交由其它线程来处理，其它线程处理完毕之后，返回处理的结果

代码

服务端代码

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csharp复制代码public class BIOserver {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        ThreadPoolExecutor threadPoolExecutor = new ThreadPoolExecutor(5, 10, 1, TimeUnit.SECONDS,new ArrayBlockingQueue<>(8));
        // 绑定端口
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);
        while(true){
            // 监听端口
            System.out.println("线程"+ Thread.currentThread().getName()+"正在监听端口6666......");
            Socket accept = serverSocket.accept();
            System.out.println("连接已建立!");
            // 一监听到请求就启动线程进行处理
            threadPoolExecutor.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    System.out.println("启动线程"+Thread.currentThread().getName()+"处理请求");
                    try {
                        sockerHandler(accept);
                    } catch (IOException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            });
        }
    }
​
    public  static void sockerHandler(Socket socket) throws IOException {
        byte[] bytes = new byte[1024];
        // 从管理中获得流
        System.out.println("线程"+Thread.currentThread().getName()+"正在等待连接发送请求......");
        InputStream inputStream = socket.getInputStream();
        while(true) {
            // 将流写到bytes里，打印出来
            int read = inputStream.read(bytes);
            if (read != -1) System.out.println(new String(bytes, 0, read));
            else {
                break;
            }
        }
    }
}

客户端代码

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ini复制代码public class BIOclient {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        Socket socket = new Socket();
        socket.connect(new InetSocketAddress(6666));
        OutputStream stream = socket.getOutputStream();
        String str="Hello,world!";
        stream.write(str.getBytes());
    }
}

运行

先启动服务端，可以看到，服务端启动后就阻塞在accept()方法上，等待客户端的连接。如果没有连接，则会一直阻塞

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紧接着，我们打上断点，启动客户端来建立与服务端的连接。如下，可以看到，建立完连接之后，服务端阻塞在read()方法上，等待读取数据。如果客户端没有发送数据，则thread-1会一直阻塞在read()上

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接着让客户端断点往下走，则服务端读取到数据，打印出来

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我们再启动一个客户端，继续上面的流程。可以看到，这时候创建了一个新的线程thread-2，如果我们启动100个客户端，那么服务端自然也就要创建100个线程来处理客户端的请求咯

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分析

从上面的分析可以看到，在accept()等待连接时会阻塞，在read()等待读取数据时也会阻塞，所以我们必须对每个客户端创建一个线程，否则accept()的阻塞会影响到对其它客户端的读操作。

一个连接就要创建一个线程，10万个连接就要创建10万个线程，这样显然是不合理的，因为服务器没有那么多的资源来分配给线程。另一个方面，如果建立连接之后，线程没有数据可读，那么就会阻塞在read操作上，造成线程资源的浪费。

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其实整个问题的根源就在于accept()和read()的阻塞，也就是所谓优化点，接下来我们引入NIO

NIO(未完待续)

NIO，即non-blocking IO，同步非阻塞IO，是指从JDK1.4开始，java提供的一系列改进的输入/输出新特性，NIO也称为new IO。NIO的三大核心部分分别为：Channel、Buffer和Selector

流

对于所谓的IO流，刚开始学习java IO时我一直都无法理解，为什么要叫IO流呢？后面不断深入学习才开始理解

要理解IO流，我们可以通过水流来类比。在生活中，水流通常是从供水站经过水管输送到居民家中，我们可以把IO流比作水管，传输的数据比作水管中的水，数据源和数据接收方则分别对应供水站和居民。

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而所谓的输入、输出流呢，其实都是相对于当前主机的内存而言的。如果把数据从磁盘或网卡输入到内存，那么就要使用输入流；如果把数据从内存输出到网卡或者磁盘，那么就要使用输出流。即，输入内存用输入流，输出内存用输出流！

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明天继续更新……

本文转载自: 掘金

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