1. 问题
- BIO、NIO 和 AIO 有什么区别？
2. 解答
a. 简述
- BIO（Blocking I/O，也有人称为 Basic I/O）：同步阻塞的 IO，调用某个方法时，该方法没有完成程序不能继续向下执行。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，当然可以通过线程池机制改善。
- NIO（Non-blocking I/O，也有人称为 New I/O）：同步非阻塞的 IO，调用某个方法时，无论该方法是否完成，程序可以继续向下执行，后期需要自己写代码判断。服务器实现模式为一个请求一个线程，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 请求时才启动一个线程进行处理。
- AIO（Asynchronous I/O）: 异步非阻塞的 I/O，调用某个方法时，无论该方法是否完成，程序可以继续向下执行，后期会通过方法回调机制通知。服务器实现模式为一个有效请求一个线程，客户端的 I/O 请求都是由 OS 先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理。
同步与异步
- 同步（synchronous）：一种可靠的有序运行机制，当我们进行同步操作时，后续的任务是等待当前调用返回，才会进行下一步；
- 异步（asynchronous）：与同步相反，其他任务不需要等待当前调用返回，通常依靠事件、回调等机制来实现任务间次序关系；
阻塞与非阻塞
- 阻塞（blocking）：在进行阻塞操作时，当前线程会处于阻塞状态，无法从事其他任务，只有当条件就绪才能继续，比如 ServerSocket 新连接建立完毕，或者数据读取、写入操作完成；
- 非阻塞（non-blocking）：不管 IO 操作是否结束，直接返回，相应操作在后台继续处理；
b. 发展历程
- BIO：JDK 1.0；
- NIO：JDK 1.4；
- AIO：JDK 1.7；
c. 适用场景
- BIO：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，但程序直观简单易理解。包括了字节流 inputStream/outputStream 和 字符流 reader/writer 以及它们的子类和一些基本的流。
- NIO：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。
- AIO：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。
I/O 属于底层操作，需要操作系统支持，并发也需要操作系统的支持，所以性能方面不同操作系统差异会比较明显。
