Java面試|BIO、NIO、AIO的區別和應用場景
摘要：BIO是一個連線一個執行緒，NIO是一個請求一個執行緒，AIO是一個有效請求一個執行緒。
在學習Java I/O類庫時，容易混淆NIO、BIO、AIO這幾個概念，同時對於阻塞和非阻塞、同步和非同步的理解也較為晦澀，這篇文章是對這幾個概念的一些區分以及個人的一些見解。
BIO
Blocking I/O，同步阻塞I/O模型，伺服器實現模式為一個連線一個執行緒，即客戶端有連線請求時伺服器端就需要啟動一個執行緒進行處理，如果這個連線不做任何事情會造成不必要的執行緒開銷，當然可以通過執行緒池機制改善。應用場景：適用於連線數目比較小且固定的架構，這種方式對服務端資源要求比較高，併發侷限於應用中，在JDK 1.4以前是唯一的I/O實現，但程式直觀簡單易理解。
通俗理解為資料的讀取寫入必修阻塞在一個執行緒內，直到其完成。
NIO
New I/O，同步非阻塞I/O模型，伺服器實現模式為一個請求一個執行緒，即客戶端傳送的連線請求都會註冊到多路複用器上，多路複用器輪詢到連線有I/O請求時才啟動一個執行緒進行處理。應用場景：NIO方式適用於連線數目多且連線比較短（輕操作）的架構，比如聊天伺服器，併發侷限於應用中，程式設計比較複雜，JDK 1.4開始支援。
是傳統I/O的升級版，客戶端和服務端通過Channel(通道）通訊，實現了多路複用。
NIO採用的是一種多路複用的機制，利用單執行緒輪詢事件，高效定位就緒的Channel來決定做什麼，只是Select階段是阻塞式的，能有效避免大量連線數時，頻繁執行緒的切換帶來的效能或各種問題。
AIO
Asynchronous I/O，非同步非阻塞I/O模型，伺服器實現模式為一個有效請求一個執行緒，客戶端的 I/O 請求都是由 OS 先完成了再通知伺服器應用啟動執行緒進行處理。 應用場景：適用於連線數目多且連線比較長（重操作）的架構，比如相簿伺服器，充分呼叫OS參與併發操作，程式設計比較複雜，JDK 7 開始支援。
IO與NIO區別
IO面向流，NIO面向緩衝區；IO的各種流是阻塞I/O模型，NIO是非阻塞I/O模型。
NIO的選擇允許一個單獨的執行緒來監視多個輸入通道，可以註冊多個通道使用一個選擇器，然後使用一個單獨的執行緒來“選擇”通道：這些通道里已經有可以處理的輸入或選擇已準備寫入的通道。這種選擇機制，使得一個單獨的執行緒很容易來管理多個通道。
小結
Java 中的 BIO、NIO和 AIO 是 Java 語言對作業系統中各種 I/O 模型的封裝。我們在使用這些 API 的時候，不需要關心作業系統層面的知識，也不需要根據不同作業系統編寫不同的程式碼，只需要呼叫Java的API就足矣！
以上就是這篇文章的全部內容了，希望本文對大家的學習或者工作具有一定的參考和學習價值；如果有疑問，大家可以在評論區留言交流，也希望大家多多點贊關注。謝謝大家對樓蘭胡楊的支援！
Reference
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