JAVA 中的AIO和BIO和NIO的“恩恩怨怨”

2024-02-10 06:30
文章标签 java nio aio bio 恩恩怨怨

本文主要是介绍JAVA 中的AIO和BIO和NIO的“恩恩怨怨”,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

一 IO的分类

二 同步异步 阻塞和非阻塞 

 阻塞:当试图对该文件描述符进行读写时, 如果当时没有东西可读,或者暂时不可写, 程序就进入等待 状态, 直到有东西可读或者可写为止(强迫症,必须这件事做完才能做其他事情,否则一直等待)

非阻塞: 如果没有东西可读, 或者不可写, 读写函数马上返回, 而不会等待。先取号,可以去做其他事情,叫号后,过来完成该事情

同步:指的是用户进程触发IO操作并等待或者轮询的去查看IO操作是否就绪亲力亲为且专注于一件事) 

异步: 异步是指用户进程触发IO操作以后便开始做自己的事情,而当IO操作已经完成的时候会得到IO完成的通知(异步的特点就是通知,Java将IO读写委托给OS处理,需要将数据缓冲区地址和大小传给OS)即:指示别人帮自己做事,完成后得到通知

 三 AIO和BIO和NIO

1.理论版

Java BIO : 同步阻塞,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。

Java NIO : 同步非阻塞,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

Java AIO: 异步非阻塞,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。

2.举例版

BIO (Blocking I/O):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。这里使用那个经典的烧开水例子,这里假设一个烧开水的场景,有一排水壶在烧开水,BIO的工作模式就是, 叫一个线程停留在一个水壶那,直到这个水壶烧开,才去处理下一个水壶。但是实际上线程在等待水壶烧开的时间段什么都没有做。

NIO (New I/O):同时支持阻塞与非阻塞模式,但这里我们以其同步非阻塞I/O模式来说明,那么什么叫做同步非阻塞?如果还拿烧开水来说,NIO的做法是叫一个线程不断的轮询每个水壶的状态,看看是否有水壶的状态发生了改变,从而进行下一步的操作。

AIO ( Asynchronous I/O):异步非阻塞I/O模型。异步非阻塞与同步非阻塞的区别在哪里?异步非阻塞无需一个线程去轮询所有IO操作的状态改变,在相应的状态改变后,系统会通知对应的线程来处理。对应到烧开水中就是,为每个水壶上面装了一个开关,水烧开之后,水壶会自动通知我水烧开了。

进程中的IO调用步骤大致可以分为以下四步:

进程向操作系统请求数据 ;

操作系统把外部数据加载到内核的缓冲区中;

操作系统把内核的缓冲区拷贝到进程的缓冲区 ;

进程获得数据完成自己的功能 ;

假设有这么一个场景,有一排水壶(客户)在烧水。

AIO的做法是,每个水壶上装一个开关,当水开了以后会提醒对应的线程去处理。

NIO的做法是,叫一个线程不停的循环观察每一个水壶,根据每个水壶当前的状态去处理。

BIO的做法是,叫一个线程停留在一个水壶那,直到这个水壶烧开,才去处理下一个水壶。

可以看出AIO是最聪明省力,NIO相对省力,叫一个人就能看所有的壶,BIO最愚蠢,劳动力低下。

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。

这篇关于JAVA 中的AIO和BIO和NIO的“恩恩怨怨”的文章就介绍到这儿,希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助!



http://www.chinasem.cn/article/696365

相关文章

Spring三级缓存解决循环依赖的解析过程

《Spring三级缓存解决循环依赖的解析过程》:本文主要介绍Spring三级缓存解决循环依赖的解析过程,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、循环依赖场景二、三级缓存定义三、解决流程(以ServiceA和ServiceB为例)四、关键机制详解五、设计约

spring IOC的理解之原理和实现过程

《springIOC的理解之原理和实现过程》:本文主要介绍springIOC的理解之原理和实现过程,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、IoC 核心概念二、核心原理1. 容器架构2. 核心组件3. 工作流程三、关键实现机制1. Bean生命周期2.

解决tomcat启动时报Junit相关错误java.lang.ClassNotFoundException: org.junit.Test问题

《解决tomcat启动时报Junit相关错误java.lang.ClassNotFoundException:org.junit.Test问题》:本文主要介绍解决tomcat启动时报Junit相... 目录tomcat启动时报Junit相关错误Java.lang.ClassNotFoundException

Gradle下如何搭建SpringCloud分布式环境

《Gradle下如何搭建SpringCloud分布式环境》:本文主要介绍Gradle下如何搭建SpringCloud分布式环境问题,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地... 目录Gradle下搭建SpringCloud分布式环境1.idea配置好gradle2.创建一个空的gr

JVM垃圾回收机制之GC解读

《JVM垃圾回收机制之GC解读》:本文主要介绍JVM垃圾回收机制之GC,具有很好的参考价值,希望对大家有所帮助,如有错误或未考虑完全的地方,望不吝赐教... 目录一、死亡对象的判断算法1.1 引用计数算法1.2 可达性分析算法二、垃圾回收算法2.1 标记-清除算法2.2 复制算法2.3 标记-整理算法2.4

springboot集成Lucene的详细指南

《springboot集成Lucene的详细指南》这篇文章主要为大家详细介绍了springboot集成Lucene的详细指南,文中的示例代码讲解详细,具有一定的借鉴价值,感兴趣的小伙伴可以跟随小编一起... 目录添加依赖创建配置类创建实体类创建索引服务类创建搜索服务类创建控制器类使用示例以下是 Spring

Java调用Python的四种方法小结

《Java调用Python的四种方法小结》在现代开发中,结合不同编程语言的优势往往能达到事半功倍的效果,本文将详细介绍四种在Java中调用Python的方法,并推荐一种最常用且实用的方法,希望对大家有... 目录一、在Java类中直接执行python语句二、在Java中直接调用Python脚本三、使用Run

Java根据IP地址实现归属地获取

《Java根据IP地址实现归属地获取》Ip2region是一个离线IP地址定位库和IP定位数据管理框架,这篇文章主要为大家详细介绍了Java如何使用Ip2region实现根据IP地址获取归属地,感兴趣... 目录一、使用Ip2region离线获取1、Ip2region简介2、导包3、下编程载xdb文件4、J

浅析如何使用xstream实现javaBean与xml互转

《浅析如何使用xstream实现javaBean与xml互转》XStream是一个用于将Java对象与XML之间进行转换的库,它非常简单易用,下面将详细介绍如何使用XStream实现JavaBean与... 目录1. 引入依赖2. 定义 JavaBean3. JavaBean 转 XML4. XML 转 J

SpringBoot中四种AOP实战应用场景及代码实现

《SpringBoot中四种AOP实战应用场景及代码实现》面向切面编程(AOP)是Spring框架的核心功能之一,它通过预编译和运行期动态代理实现程序功能的统一维护,在SpringBoot应用中,AO... 目录引言场景一:日志记录与性能监控业务需求实现方案使用示例扩展:MDC实现请求跟踪场景二:权限控制与