IO 介紹

IO 模型

IO請求 分為兩個階段：等待資源 和 使用資源；
IO請求：一般需要請求特殊資源（如 磁盤、RAM 或文件），當資源被上一個使用者使用沒有釋放的時候， IO請求會被阻塞，直到資源可用。

等待資源 階段有兩種策略：

• 阻塞：當IO請求資源沒有準備好的時候，請求阻塞，直到得到資源的響應（有資源 或者 超時異常）；
• 非阻塞：資源不可用時，IO請求直接返回，返回數據不可用標誌。

使用資源 階段，IO 分為 同步IO 和 異步IO

• 同步IO：應用阻塞在發送數據和接受數據階段，直到數據發送或接收完畢 或 失敗返回；
• 異步IO：應用發送或接受數據後，即返回，數據寫入OS 緩存，由OS 完成數據的發送或接受，完成後，發送成功後失敗標誌給應用。

Unix IO 模型

• 阻塞IO：等待資源阻塞，使用資源同步；
• 非阻塞IO：等待資源輪詢，使用資源同步；
• IO 復用：支持多路復用，等待阻塞在復用選擇器上，使用資源同步的方式；
• 信號驅動 ：等待資源通知，使用資源同步；
• 異步IO ：等待 和 使用 采用通知的方式。

各種IO特點：

• 阻塞IO：使用簡單，但是每個socket請求會新建一個線程處理，這些線程大多數是沒有運算的，造成線程的膨脹；Java BIO 使用這種方式。
• 非阻塞IO：采用輪詢的方式，因此不會造成線程的膨脹。java NIO 采用這種方式，大大減少了線程數，可以使用一個線程完成對所有socket 的監聽。
  另外，NIO 底層采用多路復用IO的方式（select阻塞，支持多路復用），但是java 的實現接口，采用了輪詢的方式，貌似一種非阻塞的形態。
• 同步IO：IO 操作結束之後才返回，效率低些，但是編程方式簡單。java BIONIO 都是采用這種方式。
• 異步IO：由於異步IO 只是寫入了緩存，由緩存到磁盤成功與否未可知，因此異步IO 相當於把IO操作分成了兩部分：發起請求，獲取返回結果。因此對應用來說增加了編程復雜性。
  但是異步IO的性能是非常好的，而異步的思想貫穿了IT系統的方方面面。

一些概念： 1、 IOPS：每秒處理的IO 數量。 2、多路復用技術：
信號通路的帶寬大於單一信號的數據量大小，為了有效利用帶寬，希望信號通路可以一次性傳遞多個信號數據，這就是多路復用技術。 nio中就是，一個線程可以監聽多個通信信道（不同的socket），所以是多個通信信道復用一個監聽|輪詢線程，即多路復用

分類：頻分多路復用 和 時分多路復用

IO 組合方式：

java IO 模型--快速分清 同步|阻塞