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笔记来源于尚硅谷Netty教程

一、I/O模型

1、I/O模型基本说明

I/O模型简单理解：就是使用什么样的通道进行数据的发送和接收，很大程度上决定了程序通信的性能

Java共支持3种网络编程模型/IO模式：BIO、NIO、AIO

Java BIO ： 同步并阻塞(传统阻塞型)，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端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

Java NIO ： 同步非阻塞，服务器实现模式为一个线程处理多个请求(连接)，即客户端发 送的连接请求都会注册到多路复用器上，多路复用器轮询到连接有I/O请求就进行处理

2、BIO,NIO适用场景

BIO方式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， 并发局限于应用中

NIO方式适用于连接数目多且连接比较短（轻操作）的架构，比如聊天服务器，弹幕 系统，服务器间通讯等。编程比较复杂

二、java BIO

1、BIO应用实例：

/**
 * @author houChen
 * @date 2022/5/9 22:34
 * @Description: 使用BIO模型编写一个服务器端，监听6666端口，当有客户端连接时，就启
 * 动一个线程与之通讯。
 * <p>
 * 要求使用线程池机制改善，可以连接多个客户端
 */
public class BIOServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //1、创建一个线程池
        //2、如果有客户端连接，就创建一个线程，与之通讯
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);
        System.out.println("服务器启动了");
        while (true) {
            //监听，等待客户端连接
            final Socket socket = serverSocket.accept();
            System.out.println("连接到一个客户端");
            //创建一个线程和客户端进行通讯
            executorService.execute(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    hangler(socket);
                }
            });
        }
    }

    //编写一个handler方法 和客户端进行通讯
    public static void hangler(Socket socket) {
        try {
            System.out.println("当前线程id:" + Thread.currentThread().getId() + "名字：" + Thread.currentThread().getName());
            byte[] bytes = new byte[1024];
            //通过socket获取输入流
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            //循环的读取客户端发送的数据
            while (true) {
                int read = inputStream.read(bytes); //返回读取了多少数据
                if (read != -1) {
                    //输出客户端发送来数据
                    System.out.println(new String(bytes, 0, read));
                } else {
                    break;
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            System.out.println("关闭和client的连接");
            try {
                socket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

命令行窗口通过 telnet 127.0.0.1 6666 连接服务端，然后输入 ctrl + ] ，然后输入send java。此时启动了两个客户端，针对每个客户端服务端都会有一个线程来进行处理

2、BIO存在的问题

1）对于客户端的每个请求都需要创建独立的线程，与其进行数据的read，业务处理，数据write

2）当并发大时，服务端需要创建大量线程来处理连接，系统资源占用较大

3）连接建立后，如果当前线程没有数据可读，线程就阻塞在read操作上，造成线程资源浪费

三、Java NIO

1、NIO基本介绍

• Java NIO 全称 java non-blocking IO，是指 JDK 提供的新 API。从 JDK1.4 开始，Java 提供了一系列改进的输入/输出 的新特性，被统称为 NIO(即 New IO)，是同步非阻塞的
• NIO 有三大核心部分：Channel(通道)，Buffer(缓冲区), Selector(选择器)
• NIO是 面向缓冲区 ，或者面向 块 编程的。数据读取到一个 它稍后处理的缓冲区，需要时可在缓冲区中前后移动，这就 增加了处理过程中的灵活性，使用它可以提供非阻塞式的高 伸缩性网络
• Java NIO的非阻塞模式，使一个线程从某通道发送请求或者读取数据，但是它仅能得 到目前可用的数据，如果目前没有数据可用时，就什么都不会获取，而不是保持线 程阻塞，所以直至数据变的可以读取之前，该线程可以继续做其他的事情。 非阻塞 写也是如此，一个线程请求写入一些数据到某通道，但不需要等待它完全写入，这 个线程同时可以去做别的事情
  
  2、BIO和NIO的对比