BIO、NIO、AIO 有什么区别?

BIO:Block IO 同步阻塞式 IO,就是我们平常使用的传统 IO,它的特点是模式简单使用方便,并发处理能力低。同步阻塞I/O模式,数据的读取写入必须阻塞在一个线程内等待其完成。在活动连接数不是特别高(小于单机 1000)的情况下,这种模型是比较不错的,可以让每一个连接专注于自己的 I/O 并且编程模型简单,也不用过多考虑系统的过载、限流等问题。线程池本身就是一个天然的漏斗,可以缓冲一些系统处理不了的连接或请求。但是,当面对十万甚至百万级连接的时候,传统的 BIO 模型是无能为力的。因此,我们需要一种更高效的 I/O 处理模型来应对更高的并发量。

NIO:New IO 同步非阻塞 IO,是传统 IO 的升级,客户端和服务器端通过 Channel(通道)通讯,实现了多路复用。NIO 是一种同步非阻塞的 I/O 模型,在 Java1.4 中引入了 NIO 框架,对应 java.nio 包,提供了 Channel , Selector,Buffer 等抽象。NIO 中的 N 可以理解为 Non-blocking,不单纯是 New。它支持面向缓冲的,基于通道的 I/O 操作方法。NIO 提供了与传统BIO模型中的 Socket 和 ServerSocket 相对应的 SocketChannel 和 ServerSocketChannel 两种不同的套接字通道实现,两种通道都支持阻塞和非阻塞两种模式。阻塞模式使用就像传统中的支持一样,比较简单,但是性能和可靠性都不好;非阻塞模式正好与之相反。对于低负载、低并发的应用程序,可以使用同步阻塞 I/O 来提升开发速率和更好的维护性;对于高负载、高并发的(网络)应用,应使用 NIO 的非阻塞模式来开发。

AIO:Asynchronous IO 是 NIO 的升级,也叫 NIO2,实现了异步非堵塞 IO ,异步 IO 的操作基于事件和回调机制。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。AIO 是异步 IO 的缩写,虽然 NIO 在网络操作中,提供了非阻塞的方法,但是 NIO 的 IO 行为还是同步的。对于 NIO 来说,我们的业务线程是在 IO 操作准备好时,得到通知,接着就由这个线程自行进行 IO 操作,IO操作本身是同步的。

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评论(2)

  • 一蓑烟雨 普通 2022-09-28 11:00 上午

    BIO:Block IO,同步阻塞式 IO(传统 IO),服务实现模式为一个连接对应一个线程,即客户端发送一个连接,服务端要有一个线程来处理。如果连接多了,线程数量不够,就只能等待,即会发生阻塞。它的特点是模式简单使用方便,并发处理能力低。
    NIO:New IO,同步非阻塞 IO(传统 IO 的升级),客户端和服务器端通过 Channel(通道)通讯,实现了多路复用。一个线程可以处理多个连接,即客户端发送的连接都会注册到多路复用器上,然后进行轮询连接,有I/O请求就处理。
    AIO:Asynchronous IO,异步非阻塞IO(又升级),基于事件和回调机制。引入了异步通道,采用的是proactor模式,特点是:有效的请求才启动线程,先有操作系统完成再通知服务端。

    应用场景:
    BIO:适用连接数目比较小且固定的架构,对服务器要求比较高,并发局限于应用中
    NIO:适用连接数目多且连接比较短的架构,如:聊天服务器,弹幕系统等,编程比较复杂
    AIO:适用连接数目多且连接长的架构,如相册服务器

  • 21 2021-07-27 9:16 下午

    测试