1.概述
I/O 模型简单的理解：就是用什么样的通道进行数据的发送和接收，很大程度上决定了程序通信的性能。Java 共支持 3 种网络编程模型 I/O 模式：BIO、NIO、AIO。
2.Java BIO
Java BIO(Blocking I/O)：是传统的java io 编程，其相关的类和接口在 java.io。同步并阻塞（传统阻塞型），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。
对 BIO 编程流程的梳理
- 服务器端启动一个
ServerSocket。 - 客户端启动
Socket对服务器进行通信，默认情况下服务器端需要对每个客户建立一个线程与之通讯。 - 客户端发出请求后，先咨询服务器是否有线程响应，如果没有则会等待，或者被拒绝。
- 如果有响应，客户端线程会等待请求结束后，在继续执行。
Java BIO 存在的问题：
- 每个请求都需要创建独立的线程，与对应的客户端进行数据Read，业务处理，数据 Write 。
- 当并发数较大时，需要创建大量线程来处理连接，系统资源占用较大。
- 连接建立后，如果当前线程暂时没有数据可读，则线程就阻塞在 Read 操作上，造成线程资源浪费。
BIO方式适用于连接数目比较小且固定的架构，这种方式对服务器资源要求比较高，并发局限于应用中。
3.Java NIO
Java NIO(java non-blocking IO)：同步非阻塞，服务器实现模式为一个线程处理多个请求（连接），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 请求就进行处理 。NIO 有三大核心部分: Channel（通道）、Buffer（缓冲区）、Selector（选择器） 。NIO 是面向缓冲区，或者面向块编程的。数据读取到一个它稍后处理的缓冲区，需要时可在缓冲区中前后移动，这就增加了处理过程中的灵活性，使用它可以提供非阻塞式的高伸缩性网络。
对于NIO的理解：
- 每个 Channel 对应一个 Buffer，底层是一个数组；
- Selector 对应一个线程，一个线程对应多个channel,根据不同的事件，在不同的通道上切换；
- 程序切换到哪个channel 是有事件决定的(accept/read/write)；
- 数据的读取写入是通过Buffer, 这个和BIO , BIO 中要么是输入流，或者是输出流, 不能双向，但是NIO的Buffer 是可以读也可以写, 需要 flip 方法切换
4. Java AIO
JDK7 引入了 AsynchronousI/O，即 AIO。在进行 I/O 编程中，常用到两种模式：Reactor 和 Proactor。Java 的 NIO 就是 Reactor，当有事件触发时，服务器端得到通知，进行相应的处理。Java AIO(NIO.2)：异步非阻塞，AIO 引入异步通道的概念，采用了 Proactor 模式，简化了程序编写，有效的请求才启动线程，它的特点是先由操作系统完成后才通知服务端程序启动线程去处理，一般适用于连接数较多且连接时间较长的应用。
5. BIO VS NIO VS AIO
| 编程模型 | BIO | NIO | AIO |
|---|---|---|---|
| IO模型 | 同步阻塞 | 同步非阻塞（多路复用） | 异步非阻塞 |
| 编程难度 | 简单 | 复杂 | 复杂 |
| 可靠性 | 差 | 好 | 好 |
| 吞吐量 | 低 | 高 | 高 |
举例说明
- 同步阻塞：到理发店理发，就一直等理发师，直到轮到自己理发。
- 同步非阻塞：到理发店理发，发现前面有其它人理发，给理发师说下，先干其他事情，一会过来看是否轮到自己.
理发店理发，发现前面有其它人理发，给理发师说下，先干其他事情，一会过来看是否轮到自己. - 异步非阻塞：给理发师打电话，让理发师上门服务，自己干其它事情，理发师自己来家给你理发