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Java BIO、NIO、AIO 有什么区别？

article 2024/11/15 15:07:59

Java BIO、NIO、AIO 有什么区别？

Java的I/O（输入/输出）主要有三种模型：BIO（Blocking I/O）、NIO（Non-blocking I/O）和AIO（Asynchronous I/O）。它们之间的主要区别在于处理连接的方式以及是否阻塞。

1. BIO（Blocking I/O）：

BIO采用阻塞方式，即一个线程处理一个连接，当连接没有数据可读写时，线程被阻塞，不能处理其他连接。

示例代码：

// 服务器端
ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);
Socket socket = serverSocket.accept(); // 阻塞等待连接
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
// 读取数据，阻塞等待数据到达

// 客户端
Socket socket = new Socket("localhost", 8080);
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
// 写入数据，阻塞等待写入完成

2. NIO（Non-blocking I/O）：

NIO采用非阻塞方式，一个线程可以处理多个连接，当连接没有数据可读写时，线程不会被阻塞，可以处理其他连接。

示例代码：

// 服务器端
ServerSocketChannel serverSocketChannel = ServerSocketChannel.open();
serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(8080));
serverSocketChannel.configureBlocking(false);
Selector selector = Selector.open();
serverSocketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);

while (true) {
    selector.select();
    Iterator<SelectionKey> keyIterator = selector.selectedKeys().iterator();

    while (keyIterator.hasNext()) {
        SelectionKey key = keyIterator.next();

        if (key.isAcceptable()) {
            // 处理连接
            SocketChannel socketChannel = serverSocketChannel.accept();
            socketChannel.configureBlocking(false);
            socketChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ);
        } else if (key.isReadable()) {
            // 处理读事件
            SocketChannel socketChannel = (SocketChannel) key.channel();
            // 读取数据
        }

        keyIterator.remove();
    }
}

// 客户端
SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();
socketChannel.configureBlocking(false);
socketChannel.connect(new InetSocketAddress("localhost", 8080));
// 连接完成后，可以写入数据

3. AIO（Asynchronous I/O）：

AIO采用异步方式，操作系统会在数据准备好后通知应用程序进行读写操作，不需要一直等待。

示例代码：

// 服务器端
AsynchronousServerSocketChannel serverSocketChannel = AsynchronousServerSocketChannel.open();
serverSocketChannel.bind(new InetSocketAddress(8080));
serverSocketChannel.accept(null, new CompletionHandler<AsynchronousSocketChannel, Void>() {
    @Override
    public void completed(AsynchronousSocketChannel result, Void attachment) {
        // 处理连接
        serverSocketChannel.accept(null, this);
    }

    @Override
    public void failed(Throwable exc, Void attachment) {
        // 处理错误
    }
});

// 客户端
AsynchronousSocketChannel socketChannel = AsynchronousSocketChannel.open();
socketChannel.connect(new InetSocketAddress("localhost", 8080), null, new CompletionHandler<Void, Void>() {
    @Override
    public void completed(Void result, Void attachment) {
        // 连接完成后，可以进行读写操作
    }

    @Override
    public void failed(Throwable exc, Void attachment) {
        // 处理错误
    }
});