一文了解,Java的I/O演进之路

Java的I/O演进之路概要

Java在软件设计开发中的通信架构至关重要，特别是在不同系统或不同进程之间的数据交互及高并发通信场景中。早期的Java网络通信架构因同步阻塞式的I/O（BIO）而性能低下，为此，在2002年Java引入了非阻塞式的I/O（NIO），后来又发展出了AIO。

I/O模型基本说明

Java支持三种网络编程I/O模型：BIO、NIO和AIO。选择合适的I/O模型依据业务场景和性能需求。

Java BIO

BIO提供同步阻塞式I/O处理，适用于连接数目较少的场景。服务器为每个连接请求创建一个线程，可以通过线程池机制优化。BIO相关的类和接口在java.io包中。

Java NIO

Java NIO（New IO或non-blocking IO）自Java 1.4版本引入，提供面向缓冲区、基于通道的I/O操作，更高效地进行文件读写。NIO实现非阻塞模式，允许线程在没有数据时继续执行其他任务。NIO有三大核心组件：Channel（通道）、Buffer（缓冲区）和Selector（选择器）。选择器允许单线程管理多个通道，提高效率。

Java AIO

Java AIO（NIO.2）是异步非阻塞I/O模型，系统首先完成I/O请求，再通知服务器应用启动线程处理，适合连接数多且持久的应用场景。

BIO、NIO、AIO适用场景分析

• BIO适合连接数少且固定的应用，如JDK1.4之前的服务器。
• NIO适合连接多但短暂的应用，如聊天服务器，从JDK1.4开始支持。
• AIO适合连接多且长时间的应用，如相册服务器，从JDK7开始支持。

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