BIO AIO NIO

jdk1.6及之前都只实现BIO 和 NIO
jdk1.7开始支持AIO，即NIO 2.0


在BIO阻塞模式下server端:
1 new ServerSocket(int port) 监听端口
2 serverSocket.accept() 阻塞式等待客户端的连接，有连接才返回Socket对象
3 socket.getINputStream() 获取客户端发过来的信息流
4 socket.getOutputStream() 获取输出流对象，从而写入数据返回客户端

client端：
1 newSocket（String host,int port) 建立与服务器端的连接，如果服务器没启动，报Connection refused异常
2 socket.getInputStream() 读取服务器端返回的流
3 socket.getOutputStream() 获取输出流，写入数据发送到服务器端


在NIO模式下Server端：
1 ServerSocketChannel.open() 获取serverScoketChannel实例
2 serverScoketChannel.configueBlocking(false) 设置channel为非阻塞模式
3 serverSocketChannel.socket() 获取serverSocket对象
4 serverSocket.bind(port) 监听端口
5 Selector.open() 打开Selector，获取selector实例
6 serverSocketChannel.register(Selector,int) 向selector注册channel和感兴趣的事件
7 while(true) 循环以保证正常情况下服务器端一直处于运行状态
8 selector.select() 获取selector实例中需要处理的SelectionKey的数量
9 for(SelectionKey key:selector.selectedKeys()) 遍历selector.selectedKeys,以对每个SelectionKey的事件进行处理
10 key.isAcceptable() 判断SelectionKey的类型是否为客户端建立连接的类型
11 key.channel() 当SelectionKey的类型是acceptabel时，获取绑定的ServerSocketChannel对象
12 serverSocketChannel.accept() 接受客户端建立连接的请求，并返回SocketChannel对象
13 socketChannel.regiseter(Selector,int) 向Selector注册感兴趣的事件类型，如read,write
14 key.isReadable() 判断SelectionKey是否为readable，如是则意味着有消息流在等待处理
15 socketChannel.read(ByteBuffer) 从SelectionKey中绑定的SocketChannel对象读取消息流
16 socketChannel.write(ByteBuffer) 从SelectionKey中绑定的SocketChannel对象输出消息流

client端：

1 SocketChannel.open() 打开SocketChannel

2 SocketChannel.configureBlocking(false) 将SocketChannel配置为非阻塞模式

3 SocketChannel.connect(host,port) 连接到指定的目标地址

4 Selector.open() 打开Selector

5 SocketChannel.register(Selector,int) 向Selector注册感兴趣的事件,connected,read,write

6 while(true) 循环执行保证客户端一直处于运行状态

7 Selector.select() 从Selector中获取是否有可读的key信息

8 for(SelectionKey key:selector.selectedKeys()) 遍历selector中所有selectedKeys

9 SelectionKey.isConnectable() 判断是否为连接建立的类型

10 SelectionKey.channel() 获取绑定的SocketChannel

11 SocketChannel.finishConnect() 完成连接的建立（TCP/IP的三次握手）

12 SelectionKey.isReadable() 判断是否为可读类型

13 SelectionKey.channel() 获取绑定的SocketChannel

14 SocketChannel.read(ByteBuffer) 从SocketChannel中读取数到ByteBuffer中

15 SocketChannel.write(ByteBuffer) 向SocketChannel中写入ByteBuffer对象数据

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。

jdk1.6及之前都只实现BIO 和 NIO
jdk1.7开始支持AIO，即NIO 2.0


在BIO阻塞模式下server端:
1 new ServerSocket(int port) 监听端口
2 serverSocket.accept() 阻塞式等待客户端的连接，有连接才返回Socket对象
3 socket.getINputStream() 获取客户端发过来的信息流
4 socket.getOutputStream() 获取输出流对象，从而写入数据返回客户端

client端：
1 newSocket（String host,int port) 建立与服务器端的连接，如果服务器没启动，报Connection refused异常
2 socket.getInputStream() 读取服务器端返回的流
3 socket.getOutputStream() 获取输出流，写入数据发送到服务器端


在NIO模式下Server端：
1 ServerSocketChannel.open() 获取serverScoketChannel实例
2 serverScoketChannel.configueBlocking(false) 设置channel为非阻塞模式
3 serverSocketChannel.socket() 获取serverSocket对象
4 serverSocket.bind(port) 监听端口
5 Selector.open() 打开Selector，获取selector实例
6 serverSocketChannel.register(Selector,int) 向selector注册channel和感兴趣的事件
7 while(true) 循环以保证正常情况下服务器端一直处于运行状态
8 selector.select() 获取selector实例中需要处理的SelectionKey的数量
9 for(SelectionKey key:selector.selectedKeys()) 遍历selector.selectedKeys,以对每个SelectionKey的事件进行处理
10 key.isAcceptable() 判断SelectionKey的类型是否为客户端建立连接的类型
11 key.channel() 当SelectionKey的类型是acceptabel时，获取绑定的ServerSocketChannel对象
12 serverSocketChannel.accept() 接受客户端建立连接的请求，并返回SocketChannel对象
13 socketChannel.regiseter(Selector,int) 向Selector注册感兴趣的事件类型，如read,write
14 key.isReadable() 判断SelectionKey是否为readable，如是则意味着有消息流在等待处理
15 socketChannel.read(ByteBuffer) 从SelectionKey中绑定的SocketChannel对象读取消息流
16 socketChannel.write(ByteBuffer) 从SelectionKey中绑定的SocketChannel对象输出消息流

client端：

1 SocketChannel.open() 打开SocketChannel

2 SocketChannel.configureBlocking(false) 将SocketChannel配置为非阻塞模式

3 SocketChannel.connect(host,port) 连接到指定的目标地址

4 Selector.open() 打开Selector

5 SocketChannel.register(Selector,int) 向Selector注册感兴趣的事件,connected,read,write

6 while(true) 循环执行保证客户端一直处于运行状态

7 Selector.select() 从Selector中获取是否有可读的key信息

8 for(SelectionKey key:selector.selectedKeys()) 遍历selector中所有selectedKeys

9 SelectionKey.isConnectable() 判断是否为连接建立的类型

10 SelectionKey.channel() 获取绑定的SocketChannel

11 SocketChannel.finishConnect() 完成连接的建立（TCP/IP的三次握手）

12 SelectionKey.isReadable() 判断是否为可读类型

13 SelectionKey.channel() 获取绑定的SocketChannel

14 SocketChannel.read(ByteBuffer) 从SocketChannel中读取数到ByteBuffer中

15 SocketChannel.write(ByteBuffer) 向SocketChannel中写入ByteBuffer对象数据