一、JAVA BIO模型

1、I/O模型

I/O 模型简单的理解：就是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。

BIO通讯流程:

首先服务器启动,ServerSocket进行监控接收,此时若客户端想与之通讯的话,需要先启动Socket,然后建立一个线程,进行通讯,如若没有Socket连接ServerSocket连接的话,那么ServerSocket会一直进行等待Read。

客户端发出请求后, 先咨询服务器是否有线程响应，如果没有则会等待，或者被拒绝

如果有响应，客户端线程会等待请求结束后，在继续执行

BIO通讯存在的问题:

每个请求都需要创建独立的线程，与对应的客户端进行数据 Read>业务处理>数据 Write 。当并发数较大时，需要创建大量线程来处理连接，系统资源占用较大。连接建立后，如果当前线程暂时没有数据可读，则线程就阻塞在 Read 操作上，造成线程资源浪费
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。
Java AIO(NIO.2) ：异步非阻塞，AIO 引入异步通道的概念，采用了 Proactor 模式，简化了程序编写，有效

的请求才启动线程，它的特点是先由操作系统完成后才通知服务端程序启动线程去处理，一般适用于连接数较

多且连接时间较长的应用

2、BIO、NIO、AIO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，JDK1.4,以前的唯一选择，但程序简单易理解。
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，JDK1.4 开始支持。
AIO 方式使用于连接数目多且连接比较长（重操作）的架构，比如相册服务器，充分调用 OS 参与并发操作，

编程比较复杂，JDK7 开始支持。

3、BIO基本介绍

Java BIO 就是传统的 java IO 编程，其相关的类和接口在 java.io
BIO(blocking I/O) ：同步阻塞，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，可以通过线程池机制改善(实现多个客户连接服务器)。
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，JDK1.4以前的唯一选择，程序简单易理解

4、BIO工作机制

服务器端启动一个 ServerSocket
客户端启动 Socket 对服务器进行通信，默认情况下服务器端需要对每个客户建立一个线程与之通讯
客户端发出请求后, 先咨询服务器是否有线程响应，如果没有则会等待，或者被拒绝
如果有响应，客户端线程会等待请求结束后，在继续执行

5、BIO应用实例

实例说明：

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。
要求使用线程池机制改善，可以连接多个客户端.
服务器端可以接收客户端发送的数据(telnet 方式即可)。

public class BIOServer {

    public static void main(String[] args) throws Exception{

        int corePoolSize = 2;

        int maximumPoolSize = 4;

        long keepAliveTime = 10;

        TimeUnit unit = TimeUnit.SECONDS;

        BlockingQueue<Runnable> workQueue = new ArrayBlockingQueue<>(2);

        ThreadFactory threadFactory = new NameTreadFactory();

        RejectedExecutionHandler handler = new MyIgnorePolicy();

        ThreadPoolExecutor executor = new ThreadPoolExecutor(corePoolSize,maximumPoolSize,keepAliveTime,unit,workQueue,threadFactory,handler);

        executor.prestartAllCoreThreads(); // 预启动所有核心线程

        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);

        System.out.println("服务器启动了");;

        while(true){

            System.out.println("线程信息 id = "+Thread.currentThread().getId()+ " 名字=" + Thread.currentThread().getName());

            System.out.println("等待链接......");

            final Socket socket = serverSocket.accept();

            System.out.println("接受到一个客户端");

            executor.execute(new Runnable() {

                @Override

                public void run() {

                    handler(socket);

                }

            });

        }

    }

    //编写handler方法,和客户端通讯

    public static void handler(Socket socket){

        try {

            System.out.println("线程信息 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();

            //循环读取客户端发送的数据

            while(true){

                System.out.println("线程信息 id = "+Thread.currentThread().getId()+ " 名字=" + Thread.currentThread().getName());

                System.out.println("read");

                int read = inputStream.read(bytes);

                if (read != -1){

                    System.out.println(new String(bytes,0,read));

                } else {

                    break;

                }

            }

        } catch (IOException e) {

            e.printStackTrace();

        }

    }

    static class NameTreadFactory implements ThreadFactory {

        private final AtomicInteger mThreadNum = new AtomicInteger(1);

        @Override

        public Thread newThread(Runnable r) {

            Thread t = new Thread(r, "my-thread-" + mThreadNum.getAndIncrement());

            System.out.println(t.getName() + " has been created");

            return t;

        }

    }

    public static class MyIgnorePolicy implements RejectedExecutionHandler {

        @Override

        public void rejectedExecution(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {

            doLog(r, e);

        }

        private void doLog(Runnable r, ThreadPoolExecutor e) {

            // 可做日志记录等

            System.err.println( r.toString() + " rejected");

        }

    }

}

6、BIO问题分析

每个请求都需要创建独立的线程，与对应的客户端进行数据 Read>业务处理>数据 Write 。当并发数较大时，需要创建大量线程来处理连接，系统资源占用较大。连接建立后，如果当前线程暂时没有数据可读，则线程就阻塞在 Read 操作上，造成线程资源浪费

巴特西

Netty之JAVA BIO模型

一、JAVA BIO模型

1、I/O模型

2、BIO、NIO、AIO适用场景

3、BIO基本介绍

4、BIO工作机制

5、BIO应用实例

6、BIO问题分析

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