Java NIO， AIO

示例代码位置：https://git.oschina.net/silentwu/nio-tutorial.git

一.基本概念解析

1) 阻塞和非阻塞 :

阻塞和非阻塞是进程在访问数据的时候，数据内是否准备就绪的一种处理方式 , 当数据没有准备的时候 阻塞：往往需要等待缓冲区中的数据准备好过后才处理其他的事情，否则一直等待在那里
非阻塞 : 当我们的进程访问我们的数据缓冲区的时候 数据没有准备好的时候 直接返回 不需要等待 . 数据有的时候 也直接返回 .

2） 同步和异步的方式:

同步和异步都是基于应用程序和操作系统处理 IO 时间锁采用的方式 . 比如同步应用程序要直接参与 IO 读写的操作 , 异步：所有的 IO 读写交给操作系统去处理 . 同步的方式在处理 IO 事件的时候 必须阻塞在某个方法上面等待我们的 IO 时间完成 ( 阻塞 IO 事件或则通过轮询 IO 事件的方式 ), 对于异步来说，所有的 IO 读写都交给了操作系统 这个时候 我们可以去做其他的事情 并不需要去完成真正的 IO 操作，当操作完成 IO 后 给我们的应用程序一个通知就可以的，
同步 :1) 阻塞到 IO 事件 阻塞到 read 或则 write. 这个时候我们就完全不能做自己的事情 . 让读写方法加入到线程里面 然后阻塞线程来实现 . 对线程的性能开销比较大 .

3)IO 事件的轮询 – 多路复用技术 (select 模式 )

读写事件交给一个单独的线程来处理，这个完成 IO 事件的注册供，还有就是不断的去轮询我们的读写缓冲区 看是否有数据准备好。 通知我们通知相应读写线程 . 这样的话 以前的读写线程就可以做其他的事情 这个时候阻塞的不是所有的 IO 线程 阻塞的 select 这个线程 .
Client Select 管家 BOSS
当客人来的时候 , 就给管家说 我来了，管家得到这个注册信息后， 给 BOSS 说 我这里有一个或则多个客人 ， BOSS 你去给某人 A
这件东西，给另外人 B 这样东西。这个时候 客人是可以去做自己的事情的，比如看看花园等等， 当管家知道 boss 给他任务后 他就是去找对应的某人 告诉他 boss 给他某样东西。（根据我们的注册信息）

二.Java IO 模型

BIO:JDK1.4 以前我们使用都是 BIO 阻塞 IO
阻塞到我们的读写方法 , 阻塞到线程来提供性能 . 对于线程的开销本来就是性能的浪费 .
NIO:jdk1.4 linux 多路复用技术 (select 模式 ) 实现 IO 事件的轮询方式 : 同步非阻塞的模式 . 这个种方式目前是主流的网络通信模式 .
Mina ， netty mina2.0 netty5.0— 网络通信框架 . 比我直接写 NIO 要容易些 并且代码可读性更好
AIO:jdk1.7 (NIO2) 才是实现真正的异步 aio ，学习 linux epoll 模式
AIO 使用的比较少 , 大家可以认真的学习一些思想
小结 :
1）BIO 阻塞的 IO
2）NIO select+ 非阻塞 同步非阻塞
3）异步非阻塞 IO

三.NIO AIO 原理的解读

对于网络通信而言 NIO ， AIO 并没有改变网通通信的基本步骤，只是在其原来的基础上 (serverscoket,socket) 做了一个改进 .
Socket <—- 建立连接需要三次握手 —–> serversocket
对于三次握手的方式建立稳定的连接性能开销比较大 . 解决方案从思想上来说比较容易 就是减少连接的次数 . 对我们的读写通信管道进行一个抽象 .

原理四.NIO 原理

image

通过 selctor （选择器）就相当管家 ，管理所有的 IO 事件
Connction accept 客服端和服务端的读写 .—–IO 事件

selctor （选择器）如何进行管理 IO 事件
当 IO 事件注册给我们的选择器的时候 选择器会给他们分配一个 key （可以简单的理解成一个时间的标签） 当 IO 事件完成过通过 key 值来找到相应的管道 然后通过管道发送数据和接收数据等操作 .

数据缓冲区：
通过 bytebuffer ，提供很多读写的方法 put （） get （）
服务端： ServerSocketChannel
客服端 : SocketChannel
选择器 : Selector selector=Select.open(); 这样就打开了我们的选择器 .

五. Selectionkey:

可以通过它来判断 IO 事件是否已经就绪 .
key.isAccptable: 是否可以接受客户端的连接
Key.isconnctionable: 是否可以连接服务端
Key.isreadable(): 缓冲区是否可读
Key.iswriteable(): 缓冲区是否可写

六. 如何获得事件的 keys

Selectionkey keys= Selector.selectedkeys();

七. 如何注册

channel.regist(Selector,Selectionkey.OP_Write);
channel.regist(Selector,Selectionkey.OP_Read);
channel.regist(Selector,Selectionkey.OP_Connct);
channel.regist(Selector,Selectionkey.OP_Accept);

八. AIO:

服务端 :AsynchronousServerSocketChannel
客服端 :AsynchronousSocketChannel
用户处理器 :CompletionHandler 接口 , 这个接口实现应用程序向操作系统发起 IO 请求 , 当完成后处理具体逻辑，否则做自己该做的事情 .