京东数科二面:常见的 IO 模型有哪些?Java 中的 BIO、NIO、AIO 有啥区别? (2)

IO 多路复用模型中,线程首先发起 select 调用,询问内核数据是否准备就绪,等内核把数据准备好了,用户线程再发起 read 调用。read 调用的过程(数据从内核空间->用户空间)还是阻塞的。

目前支持 IO 多路复用的系统调用,有 select,epoll 等等。select 系统调用,是目前几乎在所有的操作系统上都有支持

select 调用 :内核提供的系统调用,它支持一次查询多个系统调用的可用状态。几乎所有的操作系统都支持。

epoll 调用 :linux 2.6 内核,属于 select 调用的增强版本,优化了 IO 的执行效率。

IO 多路复用模型,通过减少无效的系统调用,减少了对 CPU 资源的消耗。

Java 中的 NIO ,有一个非常重要的选择器 ( Selector ) 的概念,也可以被称为 多路复用器。通过它,只需要一个线程便可以管理多个客户端连接。当客户端数据到了之后,才会为其服务。

京东数科二面:常见的 IO 模型有哪些?Java 中的 BIO、NIO、AIO 有啥区别?

AIO (Asynchronous I/O)

AIO 也就是 NIO 2。Java 7 中引入了 NIO 的改进版 NIO 2,它是异步 IO 模型。

异步 IO 是基于事件和回调机制实现的,也就是应用操作之后会直接返回,不会堵塞在那里,当后台处理完成,操作系统会通知相应的线程进行后续的操作。

京东数科二面:常见的 IO 模型有哪些?Java 中的 BIO、NIO、AIO 有啥区别?

目前来说 AIO 的应用还不是很广泛。Netty 之前也尝试使用过 AIO,不过又放弃了。这是因为,Netty 使用了 AIO 之后,在 Linux 系统上的性能并没有多少提升。

最后,来一张图,简单总结一下 Java 中的 BIO、NIO、AIO。

京东数科二面:常见的 IO 模型有哪些?Java 中的 BIO、NIO、AIO 有啥区别?

参考

《深入拆解 Tomcat & Jetty》

如何完成一次 IO:https://llc687.top/post/如何完成一次-io/

程序员应该这样理解 IO:https://www.jianshu.com/p/fa7bdc4f3de7

10 分钟看懂, Java NIO 底层原理:https://www.cnblogs.com/crazymakercircle/p/10225159.html

IO 模型知多少 | 理论篇:https://www.cnblogs.com/sheng-jie/p/how-much-you-know-about-io-models.html

《UNIX 网络编程 卷 1;套接字联网 API 》6.2 节 IO 模型

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