IO

IO一般说的就是IO流了，IO流一般是从磁盘或者其他主机上去读取或者写入数据，当然，除了磁盘，还有网络，内存都是可以作为IO流的数据的来源或者目的地。再Java中也提供了字节流或者字符流去实现这种对数据流的操作。那么如果是面向网络的话，Java中也提供了这种对TCP/IP协议的封装的这种接口，叫Socket，通过Socket我们就可以实现数据再网络上的传递。基于Socket的IO通讯，其实它是一种阻塞IO，阻塞IO也就是我们所说的BIO，也就是我们说的IO的概念。而阻塞IO的概念的意思就是，一旦某个连接处于阻塞状态，那么后续的连接都需要等待，直到这个连接完成了对应的工作任务之后，服务器才会去响应处理其他的IO请求。

NIO

再JDK1.4之前，只有IO这一种选择，而为了解决越来越大的并发的问题，再JDK1.4之后推出了NIO(New IO/Non Blocking IO)，它是一种新的IO机制，它是非阻塞的，相比于传统IO，非阻塞NIO再效率上做了很大的优化，比如加了一些核心的组件，然后又提供了非阻塞这种特性，所以使用NIO进行网络数据传输的时候，即便当前的这个IO事件并没有完成，服务器端也并不会阻塞当前的连接，后续的连接也可以继续跟进，因此并行处理的连接数量会比BIO多得多。

总而言之，IO和NIO的区别，如果站在网络IO的角度上来看，其实是很形象的，前者是阻塞IO，后者就是非阻塞IO。

Linux上的IO模型

Linux支持的IO有BIO，NIO，AIO，其中AIO是一种异步IO。

按照Unix的模型划分，I/O模型可以分为：阻塞I/O模型、非阻塞I/O模型、I/O复用模型、信号

驱动式I/O模型和异步I/O模型，按照POSIX标准来划分只分为两类：同步I/O和异步I/O。

如何区分呢？首先一个I/O操作其实分成了两个步骤：发起IO请求和实际的IO操作。同步I/O和异步I/O的

区别就在于第二个步骤是否阻塞，如果实际的I/O读写阻塞请求进程，那么就是同步I/O，因此阻塞I/O、

非阻塞I/O、I/O复用、信号驱动I/O都是同步I/O，如果不阻塞，而是操作系统帮你做完I/O操作再将结果

返回给你，那么就是异步I/O。

阻塞I/O和非阻塞I/O的区别在于第一步，发起I/O请求是否会被阻塞，如果阻塞直到完成那么就是传统的

阻塞I/O，如果不阻塞，那么就是非阻塞I/O。

对于阻塞I/O模型 ，在linux中，默认情况下所有的socket都是blocking阻塞的。

对于非阻塞I/O模型，在linux下，可以通过设置socket使其变为non-blocking。当对一个non-blocking

socket执行读操作时，如果没有数据准备好，那么就立刻返回，如果数据准备好了，那么就立刻复制数据报。

对于IO复用模型，可以调用select或者poll，那么系统会阻塞再这两个系统调用的某一个之上，而不是直接阻塞在真正的IO系统调用上。

对于信号驱动式I/O模型，我们可以用信号，让内核在描述符就绪时发送SIGIO信号通知我们，如果数据准备好了，那么内核发送一个SIGIO信号给我们的信号处理程序，那么此时我们的应用进程就知道可以去读取复制数据了。

对于异步I/O模型，用户进程发起read操作之后，立刻就可以开始去做其它的事。而另一方面，从内核

的角度，当它受到一个asynchronousread之后，首先它会立刻返回，所以不会对用户进程产生任

何block。然后，内核会等待数据准备完成，然后将数据拷贝到用户内存，当这一切都完成之后，

内核会给用户进程发送一个signal，告诉它read操作完成了，此时数据已经在内存中了，等待应用进程去读取。

从前面 I/O 模型的分类中，我们可以看出 AIO 的动机。阻塞模型需要在 I/O 操作开始时阻塞应用程序。这意味着不可能同时重叠进行处理和 I/O 操作。

非阻塞模型允许处理和 I/O 操作重叠进行，但是这需要应用程序来检查 I/O 操作的状态。

对于异步I/O ，它允许处理和 I/O 操作重叠进行，包括 I/O 操作完成的通知。除了需要阻塞之外，select 函数所提供的功能（异步阻塞 I/O）与 AIO 类似。不过，它是对通知

事件进行阻塞，而不是对 I/O 调用进行阻塞。

同时Linux还支持多路复用，其中比较经典的就是epoll模型了。