图解java的BI0,NIO,最简单直白的理解同步和异步IO模型

最古老的javaIO通信模式BIO，即阻塞IO，同步调用，性能低：

在服务器端：有专门的客户连接 接收器Acceptor，当有新的客户端连接到达后，Acceptor负责第一步连接，然后给每一个客户端连接创建一个新的线程来处理对应的业务；处理完成后，通过输出流返回给客户端，并将线程销毁，这也是最典型的一对一服务模型。

对应模型图如下：

从图中可以明显看出对应Web Browser1,2,3,4 服务器端分别创建了线程New Thread1,2,3,4对应处理来应答对应的请求。

伪异步模型IO；也被成为M：N客户服务模型。即通过线程池模型的形式用M个线程来服务N个客户端的连接；其中M的大小可以根据服务器的配置来设置最大值，而可服务客户端个数N则可以远远的大于M.这样来提高服务器的服务效率，提高线程利用率。同BIO模型类似，只不过，Acceptor接受客户端请求后，不再独立启动线程来处理，而是将客户请求交给线程池来处理，从而减少线程的创建数量，提高线程利用率，增加服务器的处理能力；

对应的模型如下图：

从上图可以看出，M:N的iO模型中的web Browser1,2,3,4最终都由Acceptor交给了Task任务队列，然后由Thread Pool来执行任务，并将最终的响应结果返回给客户端。

其中ThreadPool中线程的数量M和Task任务队列的长度的设置，将会影响到服务器处理客户端请求的能力，合理的配置线程池和Task队列长度，才能使得服务器处理能力达到最大；而其具体大小需根据实际需求来决定；

异步IO：NIO模型；有人叫做New IO,来区别BIO,也有人叫Non-block IO，不过都是表示非阻塞IO,与阻塞Io对应,客户端的Socket与服务器端的ServerSocket,分别为：SocketChannel和ServerSocketChannel两种不同的套接字来实现通信；不过他们即支持非阻塞通信模式，也支持阻塞通信模式，如果使用需要手动设置为非阻塞模式；这也是高效率和高性能的首选模式。

NIO服务端通信序列图：

从上图可以看出服务器端创建了ServerSocketChannel，创建了多路复用器Selector,然后将服务器的服务地址和端口绑定到SSC中，并注册给多路复用器，并启动多路复用器来处理不同的事件，包括连接事件，读取事件，写事件。当然对于每一个客户端的连接，都必须先建立连接，然后才能异步读和异步写，但是每一个客户端的读写事件并没有先后顺序，而是通过Selector选择器轮询所有的事件，在通过读写缓冲区准备好的事件（已经就绪），就会被选中并处理，然后完成对应的事件。如果A客户端先建立连接，但是需要读大量数据，则其读事件就不会处于就绪状态，也就不会被选择器选中，而B客户端后建立连接，但是读取数据少，很快就处于就绪状态，那么服务器就会处理B的数据，然后将结果写入写缓冲区，当写数据完成并就绪，则会触发写事件，返回给客户端。而此时如果A的读数据完成处于就绪状态，则处理器会继续处理A的读事件，之后服务器处理完成，并异步些人写缓冲区，处理逻辑同B的写逻辑；

Nio客户端通信时序图：

从上图可以看出，客户端创建SocketChannel并设置为非阻塞模式，并创建多路复用器Selector,客户端需要先创建连接，然后是异步读事件，然后是异步写事件，当然客户端和服务器端的连接（通道）一旦建立，则轮询器会不停的判断，当然也可以设置每过几秒来轮询一次，是否处于读就绪或者写就绪，如果缓冲已经就绪，则会处理对应的读写事件。对于读写事件的处理过程基本同服务器端。