参考

Demo 源码：
https://github.com/huangzhenshi/IO_NIO_NIO2Dem

概述

• BIO基于流的单向操作
• NIO是通过Channel和Buffer缓冲池双向操作
• AIO Channel来操作,AIO依赖操作系统的实现来将来回调

IO流的主要应用场景：

1. 文件读写和存储操作（文本、图片、音频、视频文件）
2. Socket编程（TCP、UDP）（聊天室、图片和文件上传、下载）
3. 跨系统的交互：Netty（Rocketmq、Dubbo)

三种流的特点

1. 读写文件方面，随着JDK的发展，陆续完善了IO流的读写功能，所以单就文件的读写而言，版本越高，API越方便，代码越简洁
2. BIO：阻塞式，适合小并发，大文件的传输，性能最好
3. NIO：异步非阻塞，适合大并发，小文件的传输，多路绑定一个Selector，循环遍历Selector线程来响应所有子线程的事件，比如微信的文字聊天
4. AIO：异步将来式、异步回调式，适合大并发，重操作，大文件传输的业务场景

3种IO流的区别

1. 文件读写删等操作:

• BIO最原始，文件读写操作：输入文件、输出文件、输入流、输入缓冲流、输出流、输出缓冲流，完成一个读写操作

• NIO基于JDK1.4，但并不支持非阻塞的文件操作，基于FileChannel和各种Buffer，存储内容和操作管道解耦，而不像BIO把这些操作都耦合在流上面，Channel支持很多高级操作，比如transferTo三行代码就能实现从一个文件读取数据到另外一个文件

• AIO基于JDK1.7，支持多个的功能：基于Path和Files的文件和文件夹的复制、移动、删除（都不需要FileChannel），获取和改变文件的属性(RW读写属性、最后修改时间和大小)，支持监听文件的变化，还封装了很多API操作文件。

• AIO不基于工具类，而是基于AsynchronousFileChannel支持两种文件读写的操作：将来回调式和非阻塞式Future对象的方式。

2. Socket编程：BIO不适合高并发，但是代码简单，响应速度也快。高并发小流量的操作交给NIO，高并发重操作交给AIO

• 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，JDK1.4以前的唯一选择，但程序直观简单易理解；
  BIO的编程方式简单粗暴，就是阻塞式：服务端阻塞式监听到一个客户端，就单独开启一个子线程阻塞式的监听客户端的消息，客户端连接成功以后，也是阻塞式的监听服务端写入的消息

• NIO方式适用于连接数目多且连接比较短（轻操作）的架构，比如聊天服务器，并发局限于应用中，编程比较复杂，JDK1.4开始支持；
  NIO的编程方式非阻塞式循环遍历：是服务端和客户端各自都注册一个Selector，然后循环遍历Selector的事件

• AIO方式适用于连接数目多且连接比较长（重操作）的架构，比如相册服务器，充分调用OS参与并发操作，编程比较复杂，JDK7开始支持
  AIO的编程方式分为2种，将来式和回调式，回调式的方法用的监听回调类比较多，比如AcceptHandler、ReadHandler、WriteHandler、ConnectHandler，但是每个回调类的功能单一

核心类演示

BIO：输入流：输出流、文件流、缓冲流

    FileInputStream fis= new FileInputStream(new File(fileFrom));
    InputStreamReader isr = new InputStreamReader(fis, "GBK");
    BufferedReader br = new BufferedReader(isr);
    FileOutputStream fos = new FileOutputStream(fileTo);
    OutputStreamWriter osw = new OutputStreamWriter(fos, "GBK");
    BufferedWriter bw = new BufferedWriter(osw);
    String input;
    while ((input = br.readLine()) != null) {
        System.out.println(input);
        bw.write(input);
        bw.newLine();
    }

NIO：

• Channel： FileChannel（阻塞式文件操作）、DatagramChannel(UDP)、SocketChannel(TCP)、ServerSocketChannel(TCP)
• Buffer：ByteBuffer、CharBuffer
• Selector:
• Pipe: 只支持数据单向流动的channel

1. 利用函数transferFrom复制文本

    RandomAccessFile fromFile = new RandomAccessFile(fileFrom, "rw");  
    FileChannel      fromChannel = fromFile.getChannel();  
    RandomAccessFile toFile = new RandomAccessFile(fileTo, "rw");  
    FileChannel      toChannel = toFile.getChannel();  
    long position = 0;  
    long count    = fromChannel.size();  
    toChannel.transferFrom(fromChannel, position, count);  

2. 通过常规的Channel、Buffer进行文本的复制,2个Channel对一个ByteBuffer进行操作

    RandomAccessFile aFile = new RandomAccessFile(fileFrom, "rw");
    RandomAccessFile toFile = new RandomAccessFile(fileTo, "rw");  
    FileChannel inChannel = aFile.getChannel();
    FileChannel toChannel = toFile.getChannel();  
    ByteBuffer buf = ByteBuffer.allocate(1024);
    while (inChannel.read(buf) != -1) {
      buf.flip();  
      toChannel.write(buf);
      buf.clear(); 
    }

AIO：

• Path:可以指向文件或文件夹,很多情况下，可以用Path来代替File类，和Files类配合着用。
• Files 工具类： readAllLines ，write ，copy，deleteIfExists
• AsynchronousFileChannel: 用于文件异步读写；
• AsynchronousSocketChannel: 客户端异步socket；
• AsynchronousServerSocketChannel: 服务器异步socket。
  文本复制

    Path sourcePath= Paths.get(fileFrom);  
    Path descPath= Paths.get(fileTo);  
    Files.copy(sourcePath, descPath);