BIO、NIO、AIO

     java到现在jdk1.8，已经经历了三代io，第一代也就是从jdk1.1到1.4使用的是BIO，BIO是select的，也就是同步阻塞的IO方式，到jdk1.4-1.7jdk采用全新的NIO，newIO是poll的，NIO是同步非阻塞的，而到了jdk1.7-1.8出现了AIO，而AIO使用的是epoll方式，该方式最大亮点就是异步非阻塞。

同步和异步
     同步异步说的是消息调用的机制，同步就是当前调用者发出调用，调用者一直等待，在没有得到结果之前是不会返回的，而异步就是当前调用者发出调用，调用者不需要等待返回，而是在调用发出后被调用者返回一个状态或通知或者回调来处理。
     举个栗子：我去书店买书，然而老板告诉我书卖没了，过一天再过来看，过了一天我又去书店问，如此一直等到买到书，这就是同步，而异步是我去书店买书，老板告诉我书卖没了，说到有书的时候打电话通知我过来取。。。。。。。。。，这就是异步。
阻塞和非阻塞
     阻塞和非阻塞说的是程序等待调用结果时的状态。阻塞就是调用者在发起调用的时候，当前线程被挂起，只有等待调用完成返回结果才停止阻塞，而非阻塞则是在发起调用时你可以去做其他事，当调用完成时返回一个回调就行了。

BIO
     传统的BIO也就是Blocking IO,它是同步阻塞方式进行IO传输的。在进行网络连接时，首先我们需要client端和server端连接，server端需要accept，一旦建立连接，client就可以和server进行通信，包括 write、read，BIO是通过轮询的方式请求数据也就是同步请求，当client和server建立连接后其他线程是被阻塞的。BIO性能是很捉急的，包括两个方面，1.阻塞，2.以linux为例，select方式请求文件系统fd(linux中所有资源都是用file
directory定义的)是有限的。每次读写请求都会将可用的fd资源拷贝一遍，并且在内存中遍历fd。请看下面的图：



     在操作系统中，都分为kernel区和用户区，当请求数据时，是需要从内核进程将数据拷贝到用户区的buffer中，只要数据没有请求完，当前线程一直被阻塞，同时，当有多个线程请求数据，处理线程阻塞和阻塞恢复需要涉及kernel区和用户区context切换，这是非常消耗性能的，可以想象如果有大量的线程请求数据时的效率。并且，BIO在系统底层使用select方式，在select中使用一个bitMap装fd参数，bitMap是有大小限制的，32*32
int，也就是1024，当请求超过1024个fd时是没有办法的。

NIO
     NIO使用的是非阻塞的方式，说是非阻塞的方式其实还是有阻塞的，只是阻塞的粒度更细了，在NIO中是使用忙循环的形式，同时NIO使用了多路复用IO，多路复用IO是单进程多线程的方式，也就是说一个selector可以使用多个channel，之前也说到NIO使用的是忙循环形式并不是阻塞的，一开始有一个select方法用来查找可用的channel，这里是阻塞的，必须先取到可有线程，但是这个粒度更细，只在某一步阻塞，并不是整个线程阻塞，当没有满足条件就一直忙循环，等其他线程操作。并且NIO的请求fd的数量是无限的，只要你内存撑得住，因为内部不再使用bitMap而是链表。
AIO(
Asynchronous IO)
     AIO是异步非阻塞，异步IO既提供文件系统的API，也提供sockets异步通道接口。AIO异步通道接口提供两套方法来监控和控制异步操作（connect，read，write），第一种使用future，通过返回future对象，来检查futrue的状态发现调用时完成还是失败，还是正在进行；第二种提供一个回调参数completionHandler，该回调方法提供complete方法和fail方法。异步IO底层调用在linux里面是使用epoll，在windows下是iocp，对iocp不熟悉，epoll技术核心也不是很了解，只清楚一点就是，不再像select方式和poll方式，需要通过kernel区将数据拷贝到用户区，我能不能直接不通过kernel，直接写到用户的buffer中呢？其实是可以的，当前有DMA技术。
     那么AIO这么牛逼是不是NIO和BIO都不用了我只需要用AIO呢，其实不是的，要看使用场景，大部分时间NIO很好用，它适用于并发量高的短连接比如即时聊天，而AIO则适合长连接操作，比如视频聊天。