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一、介绍I/O

二、Java中常见的I/O

1.BIO，同步阻塞IO

2.NIO，同步非阻塞IO

3.AIO，异步I/O

三、三种IO的区别

 

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一、介绍I/O

1.I/O（Input/Output）的即为输入输出。

2.从计算机的角度来看：在冯诺伊曼体系中，计算机结构分为：运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备。I/O描述了外部设备和内部设备的通信。从应用程序的角度来看，一个进程为了保证稳定性和安全性，将地址空间划分为用户空间和内核空间，我们平常运行的应用程序都是在用户空间上，内核空间处理系统态级别的资源操作，入文件操作、进程通信、内存管理等等。所以说想要进行I/O需要依赖内核空间的能力。

3.我们平常进行开发的过程中，最常接触的就是磁盘I/O和网络I/O。在应用程序的视角看，应用程序对操作系统内核发起I/O调用，操作系统负责执行具体的I/O操作。

二、Java中常见的I/O

1.BIO，同步阻塞IO

这种I/O操作的缺陷很明显，只能处理客户端连接量不多的情况，当客户端连接量达到万级别的时候，传统BIO模型是无能为力的。

2.NIO，同步非阻塞IO

1.这种I/O方式执行过程中，应用程序会不断给操作系统内核发送I/O调用（read），这段时间内线程依然是阻塞的，等内核空间将将数据返回到用户空间。同时缺陷也很明显，应用程序不断调用IO询问数据返回的过程是非常耗费CPU资源的。

 2.这个时候I/O多路复用就发挥了作用，线程首先发起select调用询问内核是否准备好数据。等内核将数据准备就绪时，用户线程在发起read调用，read调用过程的过程（数据从内核空间->用户空间）还是阻塞的。

I/O多路复用，通过减少对内核的无效调用，减少了对CPU的占用。 

3.在NIO当中，有一个非常重要的概念，就是选择期（selector），也称为多路复用器。通过他只需一个线程就能连接管理多个客户端。

3.AIO，异步I/O

1.异步IO是基于事件的回调机制实现的，也就是应用程序操作完成之后，不会阻塞在原地，而是当后台处理完成后，操作系统会通知相应的线程进行后续操作。

三、三种IO的区别