1. 简答
BIO:Block IO同步阻塞式IO,就是我们平常使用的传统 IO,它的特点是模式简单使用方便,并发处理能力低。
NIO:Non IO同步非阻塞IO,是传统IO的升级,客户端和服务器端通过Channel(通道)通讯,实现了多路复用。
AIO:Asynchronous IO是NIO的升级,也叫NIO2,实现了异步非堵塞IO ,异步IO的操作基于事件和回调机制。
2. 详细回答
BIO (Blocking I/O): 同步阻塞I/O模式,数据的读取写入必须阻塞在一个线程内等待其完成。在活动连接数不是特别高(小于单机1000)的情况下,这种模型是比较不错的,可以让每一个连接专注于自己的I/O并且编程模型简单,也不用过多考虑系统的过载、限流等问题。线程池本身就是一个天然的漏斗,可以缓冲一些系统处理不了的连接或请求。
但是,当面对十万甚至百万级连接的时候,传统的BIO模型是无能为力的。因此,我们需要一种更高效的I/O处理模型来应对更高的并发量。
NIO (New I/O): NIO是一种同步非阻塞的I/O模型,在Java 1.4 中引入了NIO框架,对应Java.nio 包,提供了Channel , Selector,Buffer等抽象。
NIO中的N可以理解为Non-blocking,不单纯是New。它支持面向缓冲的,基于通道的I/O操作方法。 NIO提供了与传统BIO模型中的Socket和ServerSocket相对应的SocketChannel和 ServerSocketChannel两种不同的套接字通道实现,两种通道都支持阻塞和非阻塞两种模式。
阻塞模式使用就像传统中的支持一样,比较简单,但是性能和可靠性都不好;
非阻塞模式正好与之相反。对于低负载、低并发的应用程序,可以使用同步阻塞I/O来提升开发速率和更好的维护性;对于高负载、高并发的(网络)应用,应使用NIO的非阻塞模式来开发AIO (Asynchronous I/O): AIO也就是 NIO 2。
在Java 7中引入了NIO的改进版NIO 2,它是异步非阻塞的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。
AIO是异步IO的缩写,虽然NIO在网络操作中,提供了非阻塞的方法,但是NIO的IO行为还是同步的。对于NIO来说,我们的业务线程是在IO操作准备好时,得到通知,接着就由这个线程自行进行 IO操作,IO操作本身是同步的。
查阅网上相关资料,我发现就目前来说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。