BIO AIO NIO(转)

 

同步非阻塞IO （NIO）

 

NIO是基于事件驱动思想的，实现上通常采用Reactor（http://en.wikipedia.org/wiki/Reactor_pattern） 模式，从程序角度而言，当发起IO的读或写操作时，是非阻塞的；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。对于网络IO而言，主要有连接建立、流读取及流写入三种事件、linux2.6以后的版本使用epoll（http://lse.sourceforge.net/epoll/index.html）方式实现NIO。

 

select/epoll的好处就在于单个process就可以同时处理多个网络连接的IO。它的基本原理就是select/epoll这个function会不断的轮询所负责的所有socket，当某个socket有数据到达了，就通知用户进程。它的流程如图：

 

当用户进程调用了select，那么整个进程会被block，而同时，kernel会“监视”所有select负责的socket，当任何一个 socket中的数据准备好了，select就会返回。这个时候用户进程再调用read操作，将数据从kernel拷贝到用户进程。

这个图和blocking IO的图其实并没有太大的不同，事实上，还更差一些。因为这里需要使用两个system call (select 和 recvfrom)，而blocking IO只调用了一个system call (recvfrom)。但是，用select的优势在于它可以同时处理多个connection。（多说一句。所以，如果处理的连接数不是很高的话，使用 select/epoll的web server不一定比使用multi-threading + blocking IO的web server性能更好，可能延迟还更大。select/epoll的优势并不是对于单个连接能处理得更快，而是在于能处理更多的连接。）

在IOmultiplexing Model中，实际中，对于每一个socket，一般都设置成为non-blocking，但是，如上图所示，整个用户的process其实是一直被 block的。只不过process是被select这个函数block，而不是被socket IO给block。

 

AIO，异步IO方式

 

AIO为异步IO方式，同样基于事件驱动思想，实现上通常采用Proactor模式（http://en.wikipedia.org/wiki/Proactor_pattern）

 

从程序的角度而言，与NIO不同，当进行读写操作时，只须直接调用API的read或write方法即可。这两种方法均 为异步的，对于读操作而言，当有流可读取时，操作系统会将可读的流传入read方法的缓冲区，并通知应用程序；对于写操作而言，当操作系统将write方 法传递的流写入完毕时，操作系统主动通知应用程序。较之NIO而言，AIO一方面简化了程序出的编写，流的读取和写入都由操作系统来代替完成；另一方面省 去了NIO中程序要遍历事件通知队列（selector）的代价。Windows基于IOCP（http://en.wikipedia.org/wiki/Input/output_completion_port）实现了AIO，Linux目前只有基于epoll实现的AIO。

 

 

原址(http://www.cnblogs.com/focusj/articles/2404634.html)

      (http://furturestrategist.iteye.com/blog/1463369)

关键字部分

 

 

AIO

对于读操作而言，

当有流可读取时，操作系统会将可读的流传入read方法的缓冲区，并通知应用程序；

对于写操作而言，当操作系统将write方 法传递的流写入完毕时，操作系统主动通知应用程序。

较之NIO而言，AIO一方面简化了程序出的编写，流的读取和写入都由操作系统来代替完成；另一方面省 去了NIO中程序要遍历事件通知队列（selector）的代价

NIO

当发起IO的读或写操作时，是非阻塞的；

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。对于网络IO而言，主要有连接建立、流读取及流写入三种事件

IO的方式通常分为几种，同步阻塞的BIO、同步非阻塞的NIO、异步非阻塞的AIO

BIO是一个连接一个线程。

NIO是一个请求一个线程。

AIO是一个有效请求一个线程。

AIO 是先读或写到系统内存缓冲区后,在通知应用程序。

NIO 是遍历要读取的应用程序,在用应用程序本身来读或写到系统内存缓冲区，