BIO 和 NIO

一、阻塞（Block）和非阻塞（NonBlock）

阻塞和非阻塞是进程在访问数据的时候，数据是否准备就绪的一种处理方式，当数据没有准备的时候阻塞：

阻塞：往往需要等待缞冲区中的数据准备好过后才处理其他的事情，否則一直等待在那里。

非阻塞：当我们的进程访问我们的数据缓冲区的时候，如果数据没有准备好则直接返回，不会等待。如果数据已经准备好，也直接返回

二、BIO与NIO

1、区别

2、Java NIO和IO之间第一个最大的区别是，IO是面向流的而NIO是面向缓冲区的

3、阻塞与非阻塞原因：

　 （1）Java IO的各种流是阻塞的。这意味着，当一个线程调用read() 或 write()时，该线程被阻塞，直到有一些数据被读取，或数据完全写入。该线程在此期间不能再干任何事情了。 

　 （2）Java NIO的非阻塞模式，使一个线程从某通道发送请求读取数据，但是它仅能得到目前可用的数据，如果目前没有数据可用时，就什么都不会获取。而不是保持线程阻塞，所以直至数据变的可以读取之前，该线程可以继续做其他的事情。 

4、BIO读文件方式

 5、NIO简介：核心对象需要掌握：缓冲区（Buffer）、通道（Channel）、选择器（Selector）。

（1）缓冲区（Buffer）

　　缓冲区实际上是一个容器对象，更直接的说，其实就是一个数组，在NIO库中，所有数据都是用缓冲区处理的。在读取数据时，它是直接读到缓冲区中的； 在写入数据时，它也是写入到缓冲区中的；任何时候访问 NIO 中的数据，都是将它放到缓冲区中。

　　在NIO中，所有的缓冲区类型都继承于抽象类Buffer，最常用的就是ByteBuffer

　　

　　1）其中的四个属性的含义分别如下：
　　容量（Capacity）：缓冲区能够容纳的数据元素的最大数量。这一个容量在缓冲区创建时被设定，并且永远不能改变。
　　上界(Limit)：缓冲区的第一个不能被读或写的元素。或者说,缓冲区中现存元素的计数。
　　位置(Position)：下一个要被读或写的元素的索引。位置会自动由相应的 get( )和 put( )函数更新。
　　标记(Mark)：下一个要被读或写的元素的索引。位置会自动由相应的 get( )和 put( )函数更新。

　　2）Buffer的常见方法如下所示:
　　flip(): 写模式转换成读模式
　　rewind()：将 position 重置为 0 ，一般用于重复读。
　　clear() ：清除
　　compact(): 将未读取的数据拷贝到 buffer 的头部位。
　　mark(): reset():mark 可以标记一个位置， reset 可以重置到该位置。
　　Buffer 常见类型： ByteBuffer 、 MappedByteBuffer 、 CharBuffer 、 DoubleBuffer 、 FloatBuffer 、 IntBuffer 、 LongBuffer 、 ShortBuffer 。　　

　　3）缓冲区存取数据流程
　　存数据时position会++，当停止数据读取的时候
　　调用flip()，此时limit=position，position=0
　　读取数据时position++，一直读取到limit
　　clear() 清空 buffer ，准备再次被写入 (position 变成 0 ， limit 变成 capacity) 。

（2）通道Channel

　　1） 通道是一个对象，通过它可以读取和写入数据　　

　　2）使用NIO读取数据
　　在前面我们说过，任何时候读取数据，都不是直接从通道读取，而是从通道读取到缓冲区。所以使用NIO读取数据可以分为下面三个步骤：

1. 从FileInputStream获取Channel
2. 创建Buffer
3. 将数据从Channel读取到Buffer中

　　3）使用NIO写入数据
　　使用NIO写入数据与读取数据的过程类似，同样数据不是直接写入通道，而是写入缓冲区，可以分为下面三个步骤：

1. 从FileOutputStream获取Channel
2. 创建Buffer
3. 将数据从Channel写入到Buffer中

（3）Selector

　　1)在老IO中，serverSocket和socket都是阻塞式的，因此一旦有大规模的并发行为，而每一个访问都会开启一个新线程。这时会有大规模的线程上下文切换操作（因为都在等待，所以资源全 都被已有的线程吃掉了），这时无论是等待的线程还是正在处理的线程，响应率都会下降，并且会影响新的线程。

　　2）jdk1.4后，引入NIO，工作原理

　　

　　NIO的工作原理：
　　1.由一个专门的线程来处理所有的IO事件，并负责分发。
　　2.事件驱动机制：事件到的时候触发，而不是同步的去监视事件。
　　3.线程通讯：线程之间通过wait,notify等方式通讯。保证每次上下文切换都是有意义的。减少无谓的线程切换。

　　NlO中实现非阻塞IO的核心设计Selector，Selector就是注册各种IO事件的地方，而且当那些事件发生时，就是这个对象告诉我们所发生的事件。

　　

　　当有读或者写等任何注册的事件发生时，可以从Selector中获得相应的SelectionKey，同时从SelectionKey中可以找到发生的事件和该事件所发生的具体的SelectableChannel，以获得客户端发送过来的数据。
　　使用NIO中非阻塞IO编写服务器处理程序，有三个步骤
　　1.向Selector对象注册感兴趣的事件
　　2.从Selector中获取感兴趣的事件
　　3.根据不同事件进行相应的处理

 BIO ServerSocket
 NIO ServerSocketChannel
 AIO AsynchronousServerSocketChannel  :异步非阻塞的IO

原文连接：https://blog.csdn.net/charjay_lin/article/details/81810922