BIO-basic I/O(早期就有)
NIO - non blocking I/O(j2se1.4时加入nio库)
AIO - asynchronous I/O
1) bio
• 基于流的I/O模型 • 字节流 InputStream和OutputStream是字节流(Byte)的输入与输出类的基类。 InputStream和OutputStream处理8位字节流数据。 • 字符流 Reader和Writer是字节流(Char)的输入与输出类的基类。 Reader和Writer处理16位的字符流数据。 Basic I/O库的设计原则 • Java的IO模型设计非常优秀，它使用Decorator模式和Adaptor模式，按功能划分Stream， 您可以动态装配这些Stream，以便获得您需要的功能。 • 例 Decorator: 需要一个具有缓冲的文件输入流，则应当组合使用FileInputStream和BufferedInputStream。 • 例 Adapter: InputStreamReader把InputStream适配为Reader, OutputStreamWriter把OutputStream 适配为Writer;这样就架起了字节流处理类和字符流处理类间的桥梁。 Basic I/O库的特点 • 阻塞： 当发起IO的读或者写操作时，均为阻塞方式，当程序流到了流或将流写入操作系统才会释放资源。 • 一连接一线程（TCP/IP+BIO）： 采用BIO编写的服务程序通常为了能处理多个连接的请求通常采取的是accept后就将此Socket 放入一个线程中处理，无论是否有真实请求，都要耗费一个线程，如不控制数量，会导致服务 器资源耗尽，这就造成采用BIO技术的服务器所能支撑的连接数是有限的。
2)NIO
Java开始提高性能相关的功能，从而使得Java在底层或者并行分布式计算 等操作上已经可以和C或Perl等语言并驾齐驱 • NIO包（java.nio.*）引入了四个关键的抽象数据类型，它们共同解决传统的I/O类中的一些问题。 • 1． Buffer：它是包含数据且用于读写的线形表结构。其中还提供了一个特殊类用于内存映射文件的I/O操作。 • 2． Charset：它提供Unicode字符串的编码与解码操作。 • 3． Channels：包含socket，file和pipe三种管道，它实际上是双向交流的通道。 • 4． Selector：是异步IO实现的核心类，Observer模式，只要我们把需要探知的socketchannel注册到Selector,我们接着做别的事情，当有事件发生时，他会触发相应的事件。 • NIO库的设计 • 采用了多路复用I/O（multiplexed non-blocking I/O）模型 • Java NIO非堵塞技术实际是采取Observer模式实现的Selector类，为我们监察I/O端口，如果有内容进来，会自动通知我们，这样，我们就不必开启多个线程死等，实现了流畅的I/O读写，不堵塞了。 • Selector内部原理实际是在做一个对所注册的channel的轮询访问，一旦轮询到一个channel有所注册的事情发生，比如数据来了，他就会站起来报告，交出一把钥匙，让我们通过这把钥匙来读取这个channel的内容。 • NIO库的特点 • 处理大数据量的本地IO操作，性能较好。 • 使用NIO服务器端可支撑大量连接。 • 使用NIO会为客户端带来更高的性能。 • 对于连接数较多，且连接上的请求非常频繁的时候，NIO方式不会带来太大的优势。 • NIO库存在的BUG • 1. selector.select()抛出IOException异常的处理 http://bugs.sun.com/view_bug.do?bug_id=6693490 • 2. selector.select()不阻塞就返回的情况。 http://bugs.sun.com/bugdatabase/view_bug.do?bug_id=6403933 • 这两种情况都会造成CPU消耗100% • 对于第一种情况，可以在异常中sleep一秒或重新创建selector • 对于第二种情况可采用SUN BUG库中的修改建议。
3)AIO
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。 即可以理解为，read/write方法都是异步的，完成后会主动调用回调函数。 在JDK1.7中，这部分内容被称作NIO.2，主要在java.nio.channels包下增加了下面四个异步通道： AsynchronousSocketChannel AsynchronousServerSocketChannel AsynchronousFileChannel AsynchronousDatagramChannel 其中的read/write方法，会返回一个带回调函数的对象，当执行完读取/写入操作后，直接调用回调函数。
