Java BIO、NIO、AIO 有什么区别?

Java BIO、NIO、AIO 有什么区别?

Java的I/O(输入/输出)主要有三种模型:BIO(Blocking I/O)、NIO(Non-blocking I/O)和AIO(Asynchronous I/O)。它们之间的主要区别在于处理连接的方式以及是否阻塞。

1. BIO(Blocking I/O):

BIO采用阻塞方式,即一个线程处理一个连接,当连接没有数据可读写时,线程被阻塞,不能处理其他连接。

示例代码:
// 服务器端
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);
Socket socket = serverSocket.accept(); // 阻塞等待连接
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
// 读取数据,阻塞等待数据到达// 客户端
Socket socket = new Socket("localhost", 8080);
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
// 写入数据,阻塞等待写入完成

2. NIO(Non-blocking I/O):

NIO采用非阻塞方式,一个线程可以处理多个连接,当连接没有数据可读写时,线程不会被阻塞,可以处理其他连接。

示例代码:
// 服务器端
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(8080));
serverSocketChannel.configureBlocking(false);
Selector selector = Selector.open();
serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);while (true) {selector.select();Iterator<SelectionKey> keyIterator = selector.selectedKeys().iterator();while (keyIterator.hasNext()) {SelectionKey key = keyIterator.next();if (key.isAcceptable()) {// 处理连接SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();socketChannel.configureBlocking(false);socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);} else if (key.isReadable()) {// 处理读事件SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) key.channel();// 读取数据}keyIterator.remove();}
}// 客户端
SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
socketChannel.configureBlocking(false);
socketChannel.connect(new InetSocketAddress("localhost", 8080));
// 连接完成后,可以写入数据

3. AIO(Asynchronous I/O):

AIO采用异步方式,操作系统会在数据准备好后通知应用程序进行读写操作,不需要一直等待。

示例代码:
// 服务器端
AsynchronousServerSocketChannel serverSocketChannel = AsynchronousServerSocketChannel.open();
serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(8080));
serverSocketChannel.accept(null, new CompletionHandler<AsynchronousSocketChannel, Void>() {@Overridepublic void completed(AsynchronousSocketChannel result, Void attachment) {// 处理连接serverSocketChannel.accept(null, this);}@Overridepublic void failed(Throwable exc, Void attachment) {// 处理错误}
});// 客户端
AsynchronousSocketChannel socketChannel = AsynchronousSocketChannel.open();
socketChannel.connect(new InetSocketAddress("localhost", 8080), null, new CompletionHandler<Void, Void>() {@Overridepublic void completed(Void result, Void attachment) {// 连接完成后,可以进行读写操作}@Overridepublic void failed(Throwable exc, Void attachment) {// 处理错误}
});

总体而言,BIO适用于连接数较小且连接时间较短的场景,NIO适用于连接数较大且连接时间较长的场景,AIO适用于连接数较大且连接时间较短的场景。选择合适的I/O模型取决于应用程序的需求和特性。

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