1. I/O概念理解：同步/非同步、阻塞/非阻塞

• 一個IO操作其實分成了兩個步驟：發起IO請求和實際的IO操作。
• 同步IO和非同步IO的區別就在於第二個步驟是否阻塞，如果實際的IO讀寫阻塞請求程序，那麼就是同步IO。
• 阻塞IO和非阻塞IO的區別在於第一步，發起IO請求是否會被阻塞，如果阻塞直到完成那麼就是傳統的阻塞IO，如果不阻塞，那麼就是非阻塞IO。

2.Java對BIO、NIO、AIO的支援

• Java BIO ： 同步並阻塞，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。BIO方式適用於連線數目比較小且固定的架構，這種方式對伺服器資源要求比較高，併發侷限於應用中，JDK1.4以前的唯一選擇，但程式直觀簡單易理解。
• Java NIO ： 同步非阻塞，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。
• Java AIO(NIO.2) ： 非同步非阻塞，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去啟動執行緒進行處理。AIO方式使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，JDK7開始支援。

3.高效能I/0

基本的I/O程式設計過程（包括網路I/O和檔案I/O）是，開啟檔案描述符（windows是handler，java是stream或channel），多路捕獲（Multiplexe，即select和poll和epoll）IO可讀寫的狀態，而後可以讀寫的檔案描述符進行IO讀寫，由於IO裝置速度和CPU記憶體比速度會慢，為了更好的利用CPU和記憶體，會開多執行緒，每個執行緒讀寫一個檔案描述符。

但C10K(Concurrent 10000 connection)問題，讓我們意識到在超大數量的網路連線下，機器裝置和網路速度不再是瓶頸，瓶頸在於作業系統和IO應用程式的溝通協作的方式。

舉個例子，一萬個socket連線過來，傳統的IO程式設計模型要開萬個執行緒來應對，還要注意，socket會關閉開啟，一萬個執行緒要不斷的關閉執行緒重建執行緒，資源都浪費在這上面了，我們算建立一個執行緒耗1M記憶體，1萬個執行緒機器至少要10G記憶體，這在IA-32的機器架構下基本是不可能的（要開PAE），現在x64架構才有可能舒服點，要知道，這僅僅是粗略算的記憶體消耗。別的資源呢？

所以，高效能的網路程式設計（即IO程式設計）。

• 第一，需要鬆綁IO連線和應用程式執行緒的對應關係，這就是非阻塞（nonblocking）、非同步（asynchronous）的要求的由來（構造一個執行緒池，epoll監控到有數的fd，把fd傳入執行緒池，由這些worker thread來讀寫io）。
• 第二，需要高效能的OS對IO裝置可讀寫（資料來了）的通知方式：從level-triggered notification到edge-triggered notification。

4.Linux的I/O選擇

Linux核心的AIO機制屢被吐槽，Java AIO或者雞肋？

Netty4的beta3加了AIO了，但是到beta9又被去了，作者的意思是測試下來AIO效能不如NIO，所以沒必要用。

AIO在Linux環境下的應用是否真的不如人意，其適用場景是什麼，這些本人還沒有深入研究和做實驗對比。而大量實踐證明，Netty框架能達到很高的I/O效能，能在linux讓應用和OS取得最高效率的溝通，它主要是基於NIO，Linux下使用的是epoll+edge-triggered notification。

參考資料：