Java BIO/NIO/AIO 学习
引言
本文主要介绍Java 语言IO 相关介绍。
由上描述基本可以总结一句简短的话，同步和异步是目的，阻塞和非阻塞是实现方式。
- 同步：用户进程触发IO操作并等待或者轮询的去查看IO操作是否就绪。（自己上街买衣服，自己亲自干这件事，别的事干不了）
- 异步：用户进程触发IO操作以后便开始做自己的事情，而当IO操作已经完成的时候会得到IO完成的通知。（告诉朋友自己合适衣服的尺寸，大小，颜色，让朋友委托去卖，然后自己可以去干别的事）
- 阻塞：当试图对该文件描述符进行读写时, 如果当时没有东西可读,或者暂时不可写, 程序就进入等待 状态, 直到有东西可读或者可写为止。（去公交站充值，发现这个时候，充值员不在（可能上厕所去了），然后我们就在这里等待，一直等到充值员回来为止）
- 非阻塞：非阻塞状态下, 如果没有东西可读, 或者不可写, 读写函数马上返回, 而不会等待。（去点餐，排队领取小票，领取完后我们自己可以玩玩手机，或者与别人聊聊天，当轮我们时，银行的喇叭会通知）
从编程语言层面
BIO：同步阻塞IO，一个连接一个线程
NIO：同步非阻塞IO，一个请求一个线程
AIO：异步非阻塞IO，一个有效请求一个线程
BIO
在JDK1.4之前，用Java编写网络请求，都是建立一个ServerSocket，然后，客户端建立Socket时就会询问是否有线程可以处理，如果没有，要么等待，要么被拒绝。即：一个连接，要求Server对应一个处理线程。
NIO
在JDK1.4及以后版本中提供了一套API来专门操作非阻塞I/O，我们可以在java.nio包及其子包中找到相关的类和接口。由于这套API是JDK新提供的I/O API，因此，也叫New I/O，这就是包名nio的由来。这套API由三个主要的部分组成：缓冲区（Buffers）、通道（Channels）和非阻塞I/O的核心类组成。
NIO基于Reactor，当socket有流可读或可写入socket时，操作系统会相应的通知引用程序进行处理，应用再将流读取到缓冲区或写入操作系统。
也就是说，这个时候，已经不是一个连接就要对应一个处理线程了，而是有效的请求，对应一个线程，当连接没有数据时，是没有工作线程来处理的。
AIO
在JDK1.7中，这部分内容被称作NIO.2，主要在java.nio.channels包下增加了下面四个异步通道，其中的read/write方法，会返回一个带回调函数的对象，当执行完读取/写入操作后，直接调用回调函数。
AIO的实现
在windows上，AIO的实现是通过IOCP来完成的，看JDK的源代码，可以发现
WindowsAsynchronousSocketChannelImpl
看实现接口：
implements Iocp.OverlappedChannel
在linux上，AIO的实现是通过epoll来完成的，看JDK源码，可以发现，实现源码是：
UnixAsynchronousSocketChannelImpl
看实现接口：
implements Port.PollableChannel
这是与windows最大的区别，poll的实现，在linux2.6后，默认使用epoll。
IO 多路复用
1. 消息传递方式：
select：内核需要将消息传递到用户空间，需要内核的拷贝动作；
poll：基本与select没有区别；
epoll：通过内核和用户空间共享一块内存来实现
2. 文件句柄剧增后到来的IO效率问题
select：因为每次调用都会对连接进行遍历，所以锁着剧增会造成遍历速度下降；
poll：基本与select没有区别
epoll：通过callback函数来实现，只有活跃的socket才会主动调用；如果在活跃socket较少的情况下，不会造成性能下降的问题
3. 支持一个进程能打开的最大连接数
select：在32位机器上，大小是3232；64位机器上是3264；
poll：没有最大连接数，基于链表存储的；
epoll：连接数虽然有上线，但是很大；1G内存的机器上可以打开10W左右的连接
