JAVA中三种I/O框架——BIO、NIO、AIO

一、BIO(Blocking I/O)

BIO，同步阻塞IO模型，应用程序发起系统调用后会一直等待数据的请求，直至内核从磁盘获取到数据并拷贝到用户空间；

在一般的场景中，多线程模型下的BIO是成本较低、收益较高的方式。但是，如果在高并发的场景下，过多的创建线程，会严重占据系统资源，降低系统对外界响应效率。即使使用线程池，只能一定程度上缓解了频繁调用IO接口带来的资源占用。

二、NIO(Non-Blocking/New I/O)

NIO，JAVA中与JDK1.4引入该IO模型，但不要简单的理解为同步非阻塞，JAVA中的NIO实际上可以看作IO多路复用模型，下面简单介绍下这两种I/O模型。

2.1 同步非阻塞模型

应用程序向内核发起请求后，即使kernel没有从磁盘中取到数据，也会返回一个结果给用户，用户判断结果正确性，如果不是需要的数据，则后续继续发起请求，即轮询请求，直至kernel取到数据并返回。

采用轮询方式，会导致系统上下文切换开销很大，会大幅度推高CPU占用率。

2.2 IO多路复用模型

Java 中的 NIO ，有一个非常重要的选择器 ( Selector ) 的概念，也可以被称为 多路复用器。通过它，只需要一个线程便可以管理多个客户端连接。当客户端数据到了之后，才会为其服务。线程首先发起 select 调用，询问内核数据是否准备就绪，等内核把数据准备好了，用户线程再发起 read 调用。

IO 多路复用模型，通过减少无效的系统调用，减少了对 CPU 资源的消耗，解决了同步阻塞I/O和同步非阻塞I/O的问题，是一种非常高效的I/O模型。

三、AIO(Asynchronous I/O)

AIO，异步IO模型，也叫NIO2，JAVA7中引入，异步 IO 是基于事件和回调机制实现的，也就是应用操作之后会直接返回，不会堵塞在那里，当后台处理完成，操作系统会通知相应的线程进行后续的操作。

四、几种常见IO模型的对比

图片来自【美团技术团队】https://tech.meituan.com/2016/11/04/nio.html ，其中也详细阐述了NIO模型，可前往学习。