什么是BIO？

BIO(blocking I/O)，同步阻塞IO，服務器實現模式為一個線程處理一個連接，即每當有一個客戶端連接時，就會啟動一個獨立的線程來進行處理，如果這個連接不做任何事情，就會阻塞到那里，從而引起不必要的線程開銷；

BIO方式適用于連接數目比較小且固定的架構，這種方式對服務器資源要求比較高，并發局限于應用中，JDK1.4以前的唯一選擇，程序簡單易理解；

BIO工作原理

1. 服務器端啟動一個ServerSocket
2. 客戶端啟動Socket對服務器進行通信，默認情況下服務器端需要對每個客戶建立一個線程與之通訊
3. 客戶端發出請求后, 先咨詢服務器是否有線程響應，如果沒有則會等待，或者被拒絕
4. 如果有響應，客戶端線程會等待請求結束后，再繼續執行

BIO代碼示例

public class BIOServer {

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        // 創建一個線程池
        ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();

        // 創建Socket服務，端口為8888
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8888);
        System.out.println("socket server start success");

        while (true) {
            Thread currentThread = Thread.currentThread();
            System.out.println("main Thread id：[" + currentThread.getId() + "]&name：[" + currentThread.getName() + "]");

            System.out.println("client connect start.........");
            // 如果此時沒有客戶端連接，此處會阻塞掉，直到有客戶端連接為止
            final Socket socket = serverSocket.accept();
            System.out.println("client connect end.........");
            executorService.execute(new Runnable() {
                // 重寫run方法
                public void run() {
                    // 與客戶端通訊處理
                    handler(socket);
                }
            });
        }
    }

    public static void handler(Socket socket) {
        Thread currentThread = Thread.currentThread();
        System.out.println("Handler Thread id：[" + currentThread.getId() + "]&name：[" + currentThread.getName() + "]");

        try {
            byte[] bytes = new byte[1024];
            // 獲取輸入流
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            System.out.println("read start.............");

            while (true) {
                // 讀取的時候，如果沒有內容，此處會阻塞掉，直到能夠讀取到內容為止
                int read = inputStream.read(bytes);
                if (read != -1) {
                    System.out.println(new String(bytes, 0, read));
                } else {
                    break;
                }
            }

            System.out.println("read end.............");
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        } finally {
            try {
                socket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

啟動之后，如果沒有客戶都連接，執行serverSocket.accept()代碼就會發生阻塞
控制臺打印：

socket server start success
main Thread id：[1]&name：[main]
client connect start.........

我們通過telnet方式進行連接，打開cmd命令行，輸入telnet [ip] [port]（如果出現不是內部或外部命令，則需要到控制面板 →程序和功能→啟用或關閉windows功能→找到 telnet客戶端 并勾選上，點擊確定即可，注：不同版本操作系統操作方式可能不一致，此處是以Win10為例），然后按’Ctrl+]’：

C:\Users\Administrator>telnet 127.0.0.1 8888

連接成功之后：

歡迎使用 Microsoft Telnet Client

Escape 字符為 'CTRL+]'


Microsoft Telnet>

此時控制臺也會打印出連接分配的線程信息，由于客戶端沒有發送任何信息，所以阻塞到了讀取內容的代碼上了：

client connect start.........
Handler Thread id：[12]&name：[pool-1-thread-1]
read start.............

在客戶端發送消息，服務端也會即時打印：

Microsoft Telnet> send 123
發送字符串 123
Microsoft Telnet> send hello
發送字符串 hello
Microsoft Telnet>

client connect start.........
Handler Thread id：[12]&name：[pool-1-thread-1]
read start.............
123
hello

我們再新打開一個命令行窗口進行連接：

Microsoft Telnet> send client2
發送字符串 client2
Microsoft Telnet>

client connect start.........
Handler Thread id：[13]&name：[pool-1-thread-2]
read start.............
client2

可以看到又開啟了一個新的線程來處理此客戶端的連接

BIO存在的問題

1. 每個請求都需要創建獨立的線程，與對應的客戶端進行數據交互
2. 當并發較大時，需要創建大量的線程來進行處理，服務器資源消耗較大
3. 連接建立后，如果當前線程暫時沒有數據可讀，則線程就阻塞到read操作上了，造成線程資源浪費