简略梳理IO模型

这是一篇对IO模式知识点的简要笔记,后续会根据知识的积累与理解继续做更新。

几种常见的IO名称

最早接触的是BIO,在Java的网络编程中,有一个ServerSocket,会调用accept()方法,监听某个端口,直到有新的连接进来,代码才会继续往后执行;再到后面是NIO,一说是New IO,又说是Non-blocking IO,到底怎么叫感觉并不重要,重要的是它可以不阻塞代码的执行,但是这里有个很关键的点:不阻塞代码的情况下,如何执行相应的处理逻辑(对这个问题会在后续的Reactor相关笔记中进行阐述)?

另外,目前还没有接触过AIO,待后续补充。

BIO

完整流程示意图:

BIO示意图

采用的开发模式为:Thread-Per-Connection,顾名思义,也就是每来一个请求,都会开一个线程,在子线程中进行逻辑处理。

阻塞同步方式

jdk1.4之前

NIO

完整流程示意图:

NIO示意图

采用的开发模式为:Reactor,简单说就是:各个业务先说清楚自己关心什么事件,然后当这个事件发生的时候,会执行该业务的逻辑。

非阻塞同步方式

Since jdk1.4

AIO

非阻塞异步方式

阻塞与非阻塞

阻塞和非阻塞指的是不能立刻得到结果之前,会不会阻塞当前线程

  1. 阻塞:当前线程会被挂起,直到结果返回;
  2. 非阻塞:指在不能立刻得到结果之前,该函数不会阻塞当前线程,而会立刻返回(会导致线程切换的增加)。

线程是否需要阻塞以等待数据准备好,同理写操作也会直接返回。

同步与异步

描述的是用户线程内核的交互方式,与消息的通知机制有关:

  1. 同步:当一个同步调用发出后,需要等待返回消息(用户线程不断去询问),才能继续进行;
  2. 异步:当一个异步调用发出后,调用者不能立即得到返回消息,完成后会通过状态、通知和回调来通知调用者。

简单来说就是:

  1. 同步:同步等待消息通知,消息返回才能继续进行;
  2. 异步:异步等待消息通知,完成后被调系统通过回调等来通过调用者。

再简而言之:数据准备好了谁来读取。

同步:数据传好了之后应用程序自己去读

异步:OS读好然后通过回调通知应用程序;

参考:
极客时间-Netty源码剖析与实战
Java 5种IO模型

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