NIO,AIO,BIO

Posted 2020-10-19 面条啊Andrew

同步和异步：同步和异步关注的是消息通信机制，

同步:就是在发出一个“调用”时，在没有得到结果之前，该“调用”就不返回，但是一旦调用返回，就得到返回值了;换句话说：就是由“调用者”主动等待“调用”结果

异步：“调用”在发出之后，这个调用就直接返回了,所以没有返回结果；换句话说，当一个异步过程调用发生后，调用者不会立刻得到结果，而是在“调用”发生后，“被调用者”
通过状态，通知来通知调用者，或通过回调函数处理这个调用
例子：
你打电话问书店老板有没有《分布式系统》这本书，如果是同步通信机制，书店老板会说，你稍等，”我查一下"，然后开始查啊查，等查好了（可能是5秒，也可能是一天）告诉你结果（返回结果）。
而异步通信机制，书店老板直接告诉你我查一下啊，查好了打电话给你，然后直接挂电话了（不返回结果）。然后查好了，他会主动打电话给你。在这里老板通过“回电”这种方式来回调。


阻塞和非阻塞：程序在等待调用结果(消息，返回值)时的状态

阻塞调用是指调用结果返回之前，当前线程会被挂起。调用线程只有在得到结果之后才会返回。
非阻塞调用指在不能立刻得到结果之前，该调用不会阻塞当前线程


阻塞：当试图对某个文件进行读写时，发现不能够进行读写操作，程序进入等待状态，直到可以进行读写操作为止（充饭费，人太多也只能在后面排队）
非阻塞： 当试图对某个文件进行读写时，发现不能够进行读写操作，马上返回，不在等待（银行里取款办业务时，领取一张小票，领取完后我们自己可以玩玩手机，当轮我们时，银行的喇叭会通知，这时候我们就可以去了。 ）

老张爱喝茶，废话不说，煮开水。
出场人物：老张，水壶两把（普通水壶，简称水壶；会响的水壶，简称响水壶）。
1：老张把水壶放到火上，立等水开。（同步阻塞）
老张觉得自己有点傻
2 ：老张把水壶放到火上，去客厅看电视，时不时去厨房看看水开没有。（同步非阻塞）
老张还是觉得自己有点傻，于是变高端了，买了把会响笛的那种水壶。水开之后，能大声发出嘀~~~~的噪音。
3 ：老张把响水壶放到火上，立等水开。（异步阻塞）
老张觉得这样傻等意义不大
4 ：老张把响水壶放到火上，去客厅看电视，水壶响之前不再去看它了，响了再去拿壶。（异步非阻塞）
老张觉得自己聪明了。


所谓同步异步，只是对于水壶而言。普通水壶，同步；响水壶，异步。
虽然都能干活，但响水壶可以在自己完工之后，提示老张水开了。这是普通水壶所不能及的。
同步只能让调用者去轮询自己（情况2中），造成老张效率的低下。
所谓阻塞非阻塞，仅仅对于老张而言。
立等的老张，阻塞；看电视的老张，非阻塞。
情况1和情况3中老张就是阻塞的，媳妇喊他都不知道。虽然3中响水壶是异步的，可对于立等的老张没有太大的意义。
所以一般异步是配合非阻塞使用的，这样才能发挥异步的效用。




BIO(Blocking I/O)同步阻塞I/O
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，可以用线程池机制改善。
做完一件事情再去做另一件事情，一件事情一定要等前一件事情做完，但是在高并发情况下，效率就很低了
适用于：连接数目比较小且固定的架构，这种方式对服务器资源要求比较高

NIO(New I/O) 同步非阻塞I/O
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，多路复用器轮询到有IO请求时才启动一个线程进行处理；
适用于：连接数目多且连接比较短(轻操作)的架构，聊天服务器
AIO(Asynchronous I/O) 异步非阻塞I/O
服务器实现模式为一个有效请求一个线程，客户端的IO请求都是由OS先完成了再通知服务器去启动线程进行处理
适用于：连接数目多且比较长(重操作)的架构，比如相册服务器，充分调用OS参与并发操作