NIO，同步异步，阻塞非阻塞

1、我们何时使用IO，何时使用NIO呢？这两者有三个差异：

1) IO面向流，NIO是面向缓冲区的，IO面向流意味着每次从流中读一个或多个字节，直到读取所有字节，它们没有被缓存在任何地方。此外它不能前后移动流中的数据。如果需要前后移动从流中读取的数据，需要先将它缓存到一个缓冲区。NIO的缓冲导向方法略有不同，数据读取到一个它稍后处理的缓冲区，需要时可在缓冲区中前后移动。增加了处理过程中的灵活性。

2)IO流是阻塞的，这意味着，当一个线程调用read()或write()时，该线程被阻塞，该线程在此期间不能再干任何事情了。NIO是非阻塞模式的，使得一个线程从某通道发送请求读取数据，但是它仅能得到目前可用的数据，如果目前没有数据可用时，就什么都不会获取。而不是保持线程阻塞，所以直到数据变的可以读取之前，该线程可以继续做其他的事情。线程通常将非阻塞IO的空闲时间用于在其他通道上执行IO操作，所以一个单独的线程现在可以管理多个输入和输出通道。

3)NIO有选择器，可以注册多个通道使用一个选择器，允许一个单独的线程监视多个输入输出通道。

   NIO由以下几个核心组成：Buffer，Channel，Selector，传统的IO操作面向数据流，意味着每次从流中读一个或多个字节，甚至完成，数据没有被缓存在任何地方。NIO操作面向缓冲区，数据从Channel读取到Buffer缓冲区，随后在Buffer中处理数据。下面介绍了Buffer和Channel的概念以及在文件读写方面的应用和内部实现原理。

1）Buffer:一块缓存区，内部使用字节数组存储数据，并维护几个特殊变量，实现数据的反复利用。注意通常说NIO的读操作，我们说的是从Channel中读数据到Buffer中，对应的是Buffer的写入操作

Nio定义了以下几个Buffer的实现，核心是最后的ByteBuffer，前面的一大串类只是包装了一下它而已，我们使用最多的也是ByteBuffer

我们应该把Buffer理解为一个数组，IntBuffer、CharBuffer和DoubleBuffer分别对应int[]、char[]和double[]等

2）Channel：Channel是对原IO中流的模拟，发给channel的所有对象都要先放到buffer中，同样的从channel中读取的任何数据都要读到buffer中。和原I/O中的流有所区别，主要在于：1.流读写是阻塞的，通道可以异步读写。2.流中的数据直接写入到stream对象，对channel的读写必须经过buffer。3.channel是双向的，既可读又可写，io流是单向的。

3）Selector：Selector对象可以注册很多channel，监听各个channel发生的事情。有了Selector就可以用一个线程处理所有channel即处理多个客户端连接。IO多路复用实际上就是用select函数监听所有channel的操作是否就绪，当channel中有事件就绪时，就会返回。

2、同步和异步：

是指线程之间的关系，两个线程之间要么是同步，要么是异步的。

同步：发出一个调用时，在没有得到结果前，该调用就不返回，得到结果后才会返回。异步：调用在发出之后就直接返回，即一个调用发生后，调用者不会立即得到结果，而是在调用发生后，如果有消息返回，系统会通知调用者进行处理。

3、阻塞和非阻塞

是对同一个线程来说的，在某个时刻，线程要么阻塞，要么处于非阻塞。阻塞是使用同步机制的结果，非阻塞是使用异步机制的结果

 

4、AIO和BIO

BIO是同步阻塞的，是最简单的IO模型，用户线程在内核进行IO操作时被阻塞。整个IO请求过程中，用户线程是被阻塞的，导致用户不能做任何事情

AIO是异步非阻塞的，应用操作之后会直接返回，不会阻塞，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。