IO、NIO、AIO
Socket
在應用程序中通常使用套接字來向網絡發出請求或者應答網絡請求。
Socket（套接字）：用於唯一標識網絡上的某臺主機上的某個進程（服務），Socket就是IP：Port的形式，一個IP地址和一個端口號來標識。
Java中Socket和ServerSocket類庫位於Java.net包中，ServerSocket用於服務器端，Socket則在建立網絡鏈接時使用，也就是客戶端，在連接完成後應用程序兩端都會產生Socket實例。注意：雖然有客戶端和服務端的概念，但是對於網絡連接來說，套接字是平等的。
建立網絡連接：
- 服務器監聽：服務端打開端口，用於監聽連接請求。
- 客戶端請求：客戶端使用套接字來請求連接。
- 服務端確認：監聽到連接請求後，響應客戶端的請求，並建立一個新的進程用於響應，然後將服務端的套接字發送回客戶端。
- 一旦客戶端確認了，就建立好連接，雙方開始通信。客戶端仍然處於監聽狀態。
網絡編程的基於模型Client/Server模型，三次握手，基於TCP的連接。
IO
直接使用Socket建立連接，進行通信的方式就是BIO（阻塞式IO）在建立TCP響應的時候，對於服務端端口是阻塞的。當有一個客戶端進行訪問時，其他的客戶端是不能訪問的。
優化方案：服務端使用線程池管理，僞異步。但由於使用的是阻塞隊列，所以是僞異步的。
public class Server {
final static int PORT = 8765;
public static void main(String[] args) {
ServerSocket server = null;
BufferedReader in = null;
PrintWriter out = null;
try {
server = new ServerSocket(PORT);
System.out.println("server start");
Socket socket = null;
HandlerExecutorPool executorPool = new HandlerExecutorPool(50, 1000);
while(true){
socket = server.accept();
//使用線程池進行操作實現異步
executorPool.execute(new ServerHandler(socket));
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
NIO
NIO有兩種說法new IO和Not—block IO。習慣於非阻塞IO。注意NIO只是非阻塞但不是異步的。
本質就是避免了TCP連接的3次握手操作，減少連接的開銷。
核心是通道和多路複用器：
通道：雙向的通信方式，具有讀寫的能力，同時具有狀態位。
多路複用器：也就是seletor。提供輪詢管理通道的能力。所有通道都由selector管理。每一個在複用器上註冊了的管道都會被分配一個key用作標識，複用器也會通過key去找到相應的管道。
每個管道具有的狀態碼：
SelectionKey.OP_CONNECT 連接狀態
SelectionKey.OP_ACCEPT 阻塞狀態
SelectionKey.OP_READ 可讀狀態
SelectionKey.OP_WRITE 可寫狀態
步驟：
創建NIO服務器的主要步驟
（1）打開ServerSocketChannel，監聽客戶端連接
（2）綁定監聽端口，設置連接爲非阻塞模式
（3）創建Reactor線程，創建多路複用器並啓動線程
（4）將ServerSocketChannel註冊到Reactor線程中的Selector上，監聽ACCEPT事件
（5）Selector輪詢準備就緒的key
（6）Selector監聽到新的客戶端接入，處理新的接入請求，完成TCP三次握手，簡歷物理鏈路
（7）設置客戶端鏈路爲非阻塞模式
（8）將新接入的客戶端連接註冊到Reactor線程的Selector上，監聽讀操作，讀取客戶端發送的網絡消息
（9）異步讀取客戶端消息到緩衝區
（10）對Buffer編解碼，處理半包消息，將解碼成功的消息封裝成Task
（11）將應答消息編碼爲Buffer，調用SocketChannel的write將消息異步發送給客戶端
AIO
AIO編程，在NIO基礎上引入了異步通道的概念，提供異步文件和異步套接字通道的實現，從而在真正意義上實現了異步非阻塞。核心是AsynchronousServerScoketChannel和AsynchronousScoketChanel
核心：
//客戶端：
executorService = Executors.newCachedThreadPool();
//創建線程組
threadGroup = AsynchronousChannelGroup.withCachedThreadPool(executorService, 1);
//創建服務器通道
assc = AsynchronousServerSocketChannel.open(threadGroup);
//進行綁定
assc.bind(new InetSocketAddress(port));
System.out.println("server start , port : " + port);
//進行阻塞
assc.accept(this, new ServerCompletionHandler());
//一直阻塞 不讓服務器停止
Thread.sleep(Integer.MAX_VALUE);
//handler
public void completed(AsynchronousSocketChannel asc, Server attachment) {
//當有下一個客戶端接入的時候 直接調用Server的accept方法，這樣反覆執行下去，保證多個客戶端都可以阻塞（沒有遞歸上限），1.7以後AIO才實現了異步非阻塞
attachment.assc.accept(attachment, this);
read(asc);
}