什么是IO

Java中I/O是以流为基础进行数据的输入输出的，所有数据被串行化(所谓串行化就是数据要按顺序进行输入输出)写入输出流。简单来说就是java通过io流方式和外部设备进行交互。

在Java类库中，IO部分的内容是很庞大的，因为它涉及的领域很广泛：标准输入输出，文件的操作，网络上的数据传输流，字符串流，对象流等等等。

比如程序从服务器上下载图片，就是通过流的方式从网络上以流的方式到程序中，再到硬盘中。

同步与异步，阻塞与非阻塞的区别

• 同步，一个任务的完成之前不能做其他操作，必须等待（等于在打电话）
• 异步，一个任务的完成之前，可以进行其他操作（等于在聊QQ）
• 阻塞，是相对于CPU来说的， 挂起当前线程，不能做其他操作只能等待
• 非阻塞,，无须挂起当前线程，可以去执行其他操作

什么是BIO

同步并阻塞，服务器实现一个连接一个线程，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，没处理完之前此线程不能做其他操作，当然可以通过线程池机制改善。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，但程序直观简单易理解。

什么是NIO

同步非阻塞，服务器实现一个连接一个线程，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请求时才启动一个线程进行处理。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，并发局限于应用中，编程比较复杂，JDK1.4之后开始支持。

什么是AIO

异步非阻塞，服务器实现模式为一个有效请求一个线程，客户端的I/O请求都是由操作系统先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理，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，充分调用操作系统参与并发操作，编程比较复杂，JDK1.7之后开始支持。

AIO属于NIO包中的类实现，其实IO主要分为BIO和NIO，AIO只是附加品，解决IO不能异步的实现。

在以前很少有Linux系统支持AIO，Windows的IOCP就是该AIO模型。但是现在的服务器一般都是支持AIO操作。

什么Netty

Netty是由JBOSS提供的一个Java开源框架。Netty提供异步的、事件驱动的网络应用程序框架和工具，用以快速开发高性能、高可靠性的网络服务器和客户端程序。

Netty 是一个基于NIO的客户、服务器端编程框架，使用Netty 可以确保你快速和简单的开发出一个网络应用，例如实现了某种协议的客户，服务端应用。Netty相当简化和流线化了网络应用的编程开发过程，例如，TCP和UDP的socket服务开发。

BIO和NIO、AIO的区别

• BIO是阻塞的，NIO是非阻塞的；
• BIO是面向流的，只能单向读写，NIO是面向缓冲的, 可以双向读写；
• 使用BIO做Socket连接时，由于单向读写，当没有数据时，会挂起当前线程，阻塞等待，为防止影响其它连接,，需要为每个连接新建线程处理.，然而系统资源是有限的,，不能过多的新建线程，线程过多带来线程上下文的切换，从来带来更大的性能损耗，因此需要使用NIO进行BIO多路复用，使用一个线程来监听所有Socket连接，使用本线程或者其他线程处理连接
• AIO是非阻塞，以异步方式发起 I/O 操作。当 I/O 操作进行时可以去做其他操作，由操作系统内核空间提醒IO操作已完成。

什么是内核空间

我们的应用程序是不能直接访问硬盘的，我们程序没有权限直接访问，但是操作系统（Windows、Linux......）会给我们一部分权限较高的内存空间，它叫内核空间，和我们的实际硬盘空间是有区别的。

五种IO模型

注意：这里的用户空间就是应用程序空间

阻塞BIO（blocking I/O）

在内核将数据准备好之前，系统调用会一直等待所有的套接字，默认的是阻塞方式。

非阻塞NIO（noblocking I/O）