1、引言

关于Java网络编程中的同步IO和异步IO的区别及原理的文章非常的多，具体来说主要还是在讨论Java BIO和Java NIO这两者，而关于Java AIO的文章就少之又少了（即使用也只是介绍了一下概念和代码示例）。

在深入了解AIO之前，我注意到以下几个现象：

• 1）2011年Java 7发布，它增加了AIO（号称异步IO网络编程模型），但12年过去了，平时使用的开发框架和中间件却还是以NIO为主（例如网络框架Netty、Mina，Web容器Tomcat、Undertow），这是为什么？
• 2）Java AIO又称为NIO 2.0，难道它也是基于NIO来实现的？
• 3）Netty为什么会舍去了AIO的支持？
• 4）AIO看起来貌似只是解决了有无，实际是发布了个寂寞？

Java AIO的这些不合常理的现象难免会令人心存疑惑。所以决定写这篇文章时，我不想只是简单的把AIO的概念再复述一遍，而是要透过现象，深入分析、思考和并理解Java AIO的本质。

2、我们所理解的异步

AIO的A是Asynchronous（即异步）的意思，在了解AIO的原理之前，我们先理清一下“异步”到底是怎样的一个概念。

说起异步编程，在平时的开发还是比较常见的。

例如以下的代码示例：

@Async

public void create() {

     //TODO

}

 

public void build() {

     executor.execute(() -> build());

}

 

不管是用 @Async注解，还是往线程池里提交任务，他们最终都是同一个结果，就是把要执行的任务，交给另外一个线程来执行。

这个时候，我们可以大致的认为，所谓的“异步”，就是用多线程的方式去并行执行任务。

3、Java BIO和NIO到底是同步还是异步？

Java BIO和NIO到底是同步还是异步，我们先按照异步这个思路，做异步编程。

3.1BIO代码示例

byte [] data = new byte[1024];

InputStream in = socket.getInputStream();

in.read(data);

// 接收到数据，异步处理

executor.execute(() -> handle(data));

 

public void handle( byte [] data) {

     // TODO

}

 

如上：BIO在 read()时，虽然线程阻塞了，但在收到数据时，可以异步启动一个线程去处理。

3.2NIO代码示例

selector.select();

Set<SelectionKey> keys = selector.selectedKeys();

Iterator<SelectionKey> iterator = keys.iterator();

while (iterator.hasNext()) {

     SelectionKey key = iterator.next();

     if (key.isReadable()) {

         SocketChannel channel = (SocketChannel) key.channel();

         ByteBuffer byteBuffer = (ByteBuffer) key.attachment();

         executor.execute(() -> {

             try {

                 channel.read(byteBuffer);

                 handle(byteBuffer);

             } catch (Exception e) {

 

             }

         });

     }

}

 

public static void handle(ByteBuffer buffer) {

     // TODO

}

 

同理：NIO虽然 read()是非阻塞的，通过 select()可以阻塞等待数据，在有数据可读的时候，异步启动一个线程，去读取数据和处理数据。

3.3产生的理解偏差

此时我们信誓旦旦地说，Java的BIO和NIO是异步还是同步，取决你的心情，你高兴给它个多线程，它就是异步的。

但果真如此么？

在翻阅了大量博客文章之后，基本一致的阐明了——BIO和NIO是同步的。

那问题点出在哪呢，是什么造成了我们理解上的偏差呢？

那就是参考系的问题，以前学物理时，公交车上的乘客是运动还是静止，需要有参考系前提，如果以地面为参考，他是运动的，以公交车为参考，他是静止的。

Java IO也是一样，需要有个参考系，才能定义它是同步还是异步。

既然我们讨论的是关于Java IO是哪一种模式，那就是要针对IO读写操作这件事来理解，而其他的启动另外一个线程去处理数据，已经是脱离IO读写的范围了，不应该把他们扯进来。

3.4尝试定义异步

所以以IO读写操作这事件作为参照，我们先尝试的这样定义，就是：发起IO读写的线程（ 调用read和write的线程），和实际操作IO读写的线程，如果是同一个线程，就称之为同步，否则是异步。

按上述定义：

• 1）显然BIO只能是同步，调用in.read()当前线程阻塞，有数据返回的时候，接收到数据的还

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