BIO：
Blocking I/O，傳統的同步阻塞式網絡編程；
網絡編程的基本模型是C/S模型，即兩個進程間的通信；服務端提供IP和監聽端口，客戶端通過連接向服務端發起連接請求，通過三次握手連接，若成功則雙方通過套接字進行通信；
採用BIO通信模型的服務端，通常由一個獨立的Acceptor線程負責監聽客戶端的連接，它接收到客戶端連接請求之後爲每個客戶端創建一個新的線程，
進行鏈路處理，處理完成後，通過輸出流返回應答給客戶端，線程銷燬。即典型的一請求一應答通宵模型。
問題是：
缺乏彈性伸縮能力，當客戶端併發訪問量增加後，服務端的線程個數和客戶端併發訪問數呈1:1的正比關係；
線程數量快速膨脹後，系統的性能將急劇下降，隨着訪問量的繼續增大，系統最終就死-掉-了
僞異步I/O編程
爲了改進這種一連接一線程的模型，使用線程池來管理這些線程，實現1個或多個線程處理N個客戶端的模型（但是底層還是使用的同步阻塞I/O），
通常被稱爲“僞異步I/O模型“。
不能使用使用CachedThreadPool線程池，建議FixedThreadPool，
如果發生大量併發請求，超過最大數量的線程就只能等待，直到線程池中的有空閒的線程可以被複用。
在讀取數據較慢時（比如數據量大、網絡傳輸慢等），大量併發的情況下，其他接入的消息，只能一直等待，這是問題。
什麼是NIO？
New I/O簡稱，或Non-block I/O，與舊式的基於流的I/O方法相對，表示一套新的I/O標準；jdk1.4引入的；
NIO提供了與傳統BIO模型中的Socket和ServerSocket相對應的SocketChannel和ServerSocketChannel，兩種不同的套接字通道實現。
新增的着兩種通道都支持阻塞和非阻塞兩種模式，阻塞模式使用就像傳統中的支持一樣，比較簡單，但是性能和可靠性都不好；非阻塞模式正好與之相反
對於低負載、低併發的應用程序，可以使用同步阻塞I/O來提升開發速率和更好的維護性；
對於高負載、高併發的（網絡）應用，應使用NIO的非阻塞模式來開發。
NIO是基於塊（Block）的，以塊爲基本單位處理數據，傳統I/O基於字節（Byte）的；性能比流好些；
爲所有原始類型提供（Buffer）緩存支持；
增加通道（Channel）對象，作爲新的I/O抽象，類似舊式的Stream；
支持文件鎖，和內存映射文件的文件訪問接口；使用文件來實現鎖；
基於網絡操作，提供了Selector的異步網絡I/O；
Buffer（緩存區）&Channel（通道）
Buffer：NIO的核心部分，所有IO操作部分都要Buffer做，與Channel（通道）交互；
緩衝區實際上是一個數組，並提供了對數據結構化訪問以及維護讀寫位置等信息。
Channel，通道是IO的抽象，另一端就是要操作的對象或socket；
通過對buffer的讀取，來實現對IO的操作；
ByteBuffer、CharBuffer，DoubleBuffer，IntBuffer，LongBuffer等，實現了Buffer；
Channel：我們對數據的讀取和寫入要通過Channel，它就像水管一樣，是一個通道。
通道不同於流的地方就是通道是雙向的，可以用於讀、寫和同時讀寫操作。
底層的操作系統的通道一般都是全雙工的，所以全雙工的Channel比流能更好的映射底層操作系統的API。
Channel主要分兩大類：
SelectableChannel：用戶網絡讀寫（子類有：ServerSocketChannel和SocketChannel）；
FileChannel：用於文件操作；
基本使用一：
FileInputStream fin = new FileInputStream(new File("d:\\temp_buffer.tmp"));
FileChannel fc=fin.getChannel();
ByteBuffer byteBuffer=ByteBuffer.allocate(1024);
fc.read(byteBuffer);
fc.close();
byteBuffer.flip();
基本使用二：NIO複製文件
public static void nioCopyFile(String resource, String destination)
throws IOException {
FileInputStream fis = new FileInputStream(resource);
FileOutputStream fos = new FileOutputStream(destination);
FileChannel readChannel = fis.getChannel(); //讀文件通道
FileChannel writeChannel = fos.getChannel(); //寫文件通道
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024); //讀入數據緩存
while (true) {
buffer.clear();
int len = readChannel.read(buffer); //讀入數據
if (len == -1) {
break;
//讀取完畢
}
buffer.flip();
writeChannel.write(buffer);//寫入文件
}
readChannel.close();
writeChannel.close();
}
Buffer中3個重要參數：位置（position）、容量（capacity）、上限（limit）；
位置：記錄當前緩衝區的位置，將從此位置開始讀寫數據；
容量：緩存區的總容量上限；
上限：緩存區實際數據的大小，可讀取的容量，總是小於等於容量；通常情況和容量相等；
Buffer的3個函數：
flip()：讀寫轉換時使用；先將limit設置爲當前position的位置（實際大小），再將position重置爲0，清除標誌位Mark；
rewind()：將position置零，並清除標誌位；
clear()：將position置零，同時將limit設置爲capacity大小，清除標誌位Mark；
實例展示：
| ByteBuffer b=ByteBuffer.allocate(15); //15個字節大小的緩衝區 | |
| System.out.println("limit="+b.limit()+"capacity="+b.capacity()+"position="+b.position(); |
b.put((byte)i);
}
System.out.println("limit="+b.limit()+" capacity="+b.capacity()+" position="+b.position());
| b.flip(); //重置position | |
| System.out.println("limit="+b.limit()+" capacity="+b.capacity()+" position="+b.position()); | |
| for(int i=0;i<5;i++){ |
}
System.out.println("limit="+b.limit()+" capacity="+b.capacity()+" position="+b.position());
文件映射到內存實例：
RandomAccessFile raf = new RandomAccessFile("C:\\mapfile.txt", "rw");
FileChannel fc = raf.getChannel(); //將文件映射到內存中
MappedByteBuffer mbb = fc.map(FileChannel.MapMode.READ_WRITE, 0, raf.length());
while(mbb.hasRemaining()){
System.out.print((char)mbb.get());
}
mbb.put(0,(byte)98); //修改文件
raf.close();
多路複用器 Selector
NIO的基礎；Selector提供選擇已經就緒的任務的能力：Selector會不斷輪詢註冊在其上的Channel；
如果某個Channel上面發生讀或者寫事件，這個Channel就處於就緒狀態，會被Selector輪詢出來，
然後通過SelectionKey可以獲取就緒Channel的集合，進行後續的I/O操作。
一個Selector可以同時輪詢多個Channel，因爲JDK使用了epoll()代替傳統的select實現，所以沒有最大連接句柄1024/2048的限制。
所以，只需要一個線程負責Selector的輪詢，就可以接入成千上萬的客戶端。
網絡編程
多線程網絡服務器的一般結構：
（圖，N<--->N）
問題：
爲每一個客戶端開啓一個線程，如果客戶端延時異常，線程可能被長時間佔用，因爲數據的準備和讀取都在這個線程中，佔用時間；
若客戶端數量衆多，可能消耗大量的系統資源；
解決：
非阻塞的NIO；
數據準備好了再工作；
NIO做法：把數據準備好了再通知我；
Channel類似於流，一個Channel可以和文件或者網絡Socket對應；
一個Selector對應一個線程，可以輪詢多個Channel，一個Channel背後對應一個Socket，即一個客戶端；
所以一個線程可以輪詢了多個channel，選擇準備好數據的Channel；
Selector的兩個方法，
select()：若沒有準備好數據的Channel，則阻塞；準備好數據後返回SelectionKey，表示一對關係selector和channel的對應；
selectNow()：也是選擇已經準備好的channel，若沒有準備好的，則直接返回，不阻塞；
代碼實例：
一定要寫個例子看看哦；
總結：
NIO會將數據準備好後再交給應用處理，數據讀取過程依然在線程中完成；
節省數據準備時間（因爲selector可以複用）；
AIO
NIO是剝離了數據準備時，避免大量線程的等待操作，數據讀寫處理還是在線程應用中完成；
AIO更進一步，在數據準備及讀寫時都不處理，等數據操作完成後，加入回調函數即可；異步操作IO；
IO本身的速度是沒有改變的，這幾種方式只是改變裏處理IO的方式，改善線程調度，看起來系統性能變高；
server = AsynchronousServerSocketChannel.open().bind(new InetSocketAddress(PORT));
使用server上的accept()方法：
public abstract <A> void accept(A attachment, CompletionHandler<AsynchronousSocketChannel,?super A> handler);
還有read()、 write() 方法；AsynchronousSocketChannel.read(ByteBuffer b, ...)
爲什麼需要了解NIO和AIO？
AIO是真正的異步非阻塞的，所以，在面對超級大量的客戶端，更能得心應手。
具體選擇什麼樣的模型或者NIO框架，完全基於業務的實際應用場景和性能需求，
如果客戶端很少，服務器負荷不重，就沒有必要選擇開發起來相對不那麼簡單的NIO做服務端；
相反，就應考慮使用NIO或者相關的框架了
