同步IO和异步IO
参考答案:
IO操作主要分为两个步骤,即发起IO请求和实际IO操作,同步IO与异步IO的区别就在于第二个步骤是否阻塞。
若实际IO操作阻塞请求进程,即请求进程需要等待或者轮询查看IO操作是否就绪,则为同步IO。
若实际IO操作并不阻塞请求进程,而是由操作系统来进行实际IO操作并将结果返回,则为异步IO。
阻塞IO和非阻塞IO
参考答案:
IO操作主要分为两个步骤,即发起IO请求和实际IO操作,阻塞IO与非阻塞IO的区别就在于第一个步骤是否阻塞。
若发起IO请求后请求线程一直等待实际IO操作完成,则为阻塞IO。
若发起IO请求后请求线程返回而不会一直等待,即为非阻塞IO。
- 同步,就是我调用一个功能,该功能没有结束前,我死等结果。
- 异步,就是我调用一个功能,不需要知道该功能结果,该功能有结果后通知我(回调通知)。
- 阻塞,就是调用我(函数),我(函数)没有接收完数据或者没有得到结果之前,我不会返回。
- 非阻塞,就是调用我(函数),我(函数)立即返回,通过select通知调用者
BIO、NIO和AIO
参考答案:
BIO表示同步阻塞式IO,服务器实现模式为一个连接一个线程,即客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理,如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销,当然可以通过线程池机制改善。
NIO表示同步非阻塞IO,服务器实现模式为一个请求一个线程,即客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上,多路复用器轮询到连接有I/O请求时才启动一个线程进行处理。
AIO表示异步非阻塞IO,服务器实现模式为一个有效请求一个线程,客户端的I/O请求都是由操作系统先完成IO操作后再通知服务器应用来启动线程进行处理。
应用场景:
- BIO适用于连接数目比较小且固定的架构,该方式对服务器资源要求比较高,JDK 1.4以前的唯一选择。
- NIO适用于连接数目多且连接比较短(轻操作)的架构,如聊天服务器,编程复杂,JDK 1.4开始支持,如在Netty框架中使用。
- AIO适用于连接数目多且连接比较长(重操作)的架构,如相册服务器,充分调用操作系统参与并发操作,编程复杂,JDK 1.7开始支持。
备注:在大多数场景下,不建议直接使用JDK的NIO类库(门槛很高),除非精通NIO编程或者有特殊的需求。在绝大多数的业务场景中,可以使用NIO框架Netty来进行NIO编程,其既可以作为客户端也可以作为服务端,且支持UDP和异步文件传输,功能非常强大。