1. I/O 模型

1.1. I/O 模型基本說明

1. I/O 模型簡單的理解：就是用什么樣的通道進行數據的發送和接收，很大程度上決定了程序通信的性能
2. Java 共支持 3 種網絡編程模型/IO 模式：BIO、NIO、AIO
3. Java BIO ： 同步并阻塞(傳統阻塞型)，服務器實現模式為一個連接一個線程，即客戶端有連接請求時服務器
   端就需要啟動一個線程進行處理，如果這個連接不做任何事情會造成不必要的線程開銷 【簡單示意圖】
   
4. Java NIO ： 同步非阻塞，服務器實現模式為一個線程處理多個請求(連接)，即客戶端發送的連接請求都會注
   冊到多路復用器上，多路復用器輪詢到連接有 I/O 請求就進行處理 【簡單示意圖】
   
5. Java AIO(NIO.2) ： 異步非阻塞，AIO 引入異步通道的概念，采用了 Proactor 模式，簡化了程序編寫，有效的請求才啟動線程，它的特點是先由操作系統完成后才通知服務端程序啟動線程去處理，一般適用于連接數較多且連接時間較長的應用。

1.2. BIO、NIO、AIO 適用場景分析

1. 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，但程序簡單易理解。
2. NIO 方式適用于連接數目多且連接比較短（輕操作）的架構，比如聊天服務器，彈幕系統，服務器間通訊等。編程比較復雜，JDK1.4 開始支持。
3. AIO 方式使用于連接數目多且連接比較長（重操作）的架構，比如相冊服務器，充分調用 OS 參與并發操作，
   編程比較復雜，JDK7 開始支持。

1.3. Java BIO 基本介紹

1. Java BIO 就是傳統的 java io 編程，其相關的類和接口在java.io
2. BIO(blocking I/O) ： 同步阻塞，服務器實現模式為一個連接一個線程，即客戶端有連接請求時服務器端就需要啟動一個線程進行處理，如果這個連接不做任何事情會造成不必要的線程開銷，可以通過線程池機制改善(實現多個客戶連接服務器)。
3. 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

1.4. Java BIO 工作機制

對 BIO 編程流程的梳理

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，在繼續執行

1.5. Java BIO 應用實例

實例說明：

1. 使用 BIO 模型編寫一個服務器端，監聽 6666 端口，當有客戶端連接時，就啟動一個線程與之通訊。
2. 要求使用線程池機制改善，可以連接多個客戶端。
3. 服務器端可以接收客戶端發送的數據(telnet 方式即可)。
4. 代碼演示：

package com.mylove.bio;

import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;


/**
 * @program: NettyPro
 * @description: BIO服務端
 * @author: XXXXX
 * @create: 2020-09-08 20:31
 **/
public class BIOServer {
    public static void main(String[] args) throws IOException {
        //思路
        //1. 創建一個線程池
        //2.如果有客戶端連接，就創建一個線程與之通訊
        ExecutorService newCachedThreadPool = Executors.newCachedThreadPool();
        //創建ServerSocket
        ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(6666);
        System.out.println("服務器啟動了");
        while(true){
            System.out.println("等待連接....");
            final Socket socket = serverSocket.accept();
            System.out.println("連接到一個客戶端");
            newCachedThreadPool.execute(new Runnable() {
                public void run() {
                     handler(socket);
                }
            });
        }
    }
    public static void handler(Socket socket){
        try {
            System.out.println("線程信息 id = " + Thread.currentThread().getId() +" 線程名字 = " + Thread.currentThread().getName());
            byte[] bytes = new byte[1024];
            InputStream inputStream = socket.getInputStream();
            while (true){
                System.out.println("  線  程  信  息	id   ="   +   Thread.currentThread().getId()   +   "	名  字  ="   +
                        Thread.currentThread().getName());
                System.out.println("read....");
                int read = inputStream.read(bytes);
                if(read != -1){
                    System.out.println(new String(bytes,0,read));
                }else{
                    break;
                }
            }
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            System.out.println("關閉和client的連接");
            try {
                socket.close();
            } catch (IOException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
}

5. 啟動main方法，同時啟動CMD命令行，在窗口中輸入 telent 127.0.0.1 6666,然后輸入 Ctrl + ] （Ctrl鍵和 ] 組合鍵），接著在窗口中輸入 send + “要發送的字符串”，在BIO的服務端即可接收到數據：
   
   

1.6. Java BIO 問題分析

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 Read，業務處理，數據 Write 。
2. 當并發數較大時，需要創建大量線程來處理連接，系統資源占用較大。
3. 連接建立后，如果當前線程暫時沒有數據可讀，則線程就阻塞在 Read 操作上，造成線程資源浪費