作为一个应用程序，除了单机版演示程序外，基本上都需要与外部进行通讯。如文件读写，mysql，redis，mq等第三方数据存储通讯。而应用系统内组件间的通信就需要自定义协议进行数据交换，常见的应用层如http、socket都涉及到io模型机制。
网上大把的讲解boi和nio原理的文章，下面主要根据Doug Lea 大神在State University of New York at Oswego 教程结合自己的个人理解进行java io的设计思路的分析，有疑问的地方大家可以拿出来讨论。
对于一个后台服务程或者中间库组件，大部分有如下的基础处理逻辑:
Read Request 读取请求内容
Decode Request 解码请求内容
Process Service 业务逻辑处理
Encode Response 编码应答消息
Send Response 发送请求应答
因业务逻辑不同，应用程序在上面每个步骤所进行的处理不同，比如读取请求内容，就有json、xml、二进制等内容格式。 Decode Request就是根据具体的协议进行解码。
基于上面的处理步骤，常见的io模型有如下几种：
BIO（典型IO模型）
每个request开启一个线程，处理上面所有的步骤。下面简单伪代码说明
server接受client请求
每个请求启动一个线程进行处理（这里可以使用线程池）
优点：编码简单，业务逻辑清晰。 适用于业务量不大情景；
缺点：每个client request一个线程进行处理，业务量持续增长，过多线程会增加程序内存，且频繁线程切换，会增加业务处理时间。即使采用线程池，线程池无空闲线程时，多余请求就会处理等待状态，无法及时应答客户端。同时，无法做到平滑扩容。
NIO（异步IO模型）
异步io的思想就是分而治之，我们可以这样来理解，上面的所有步骤（read request、decode request 、handler server、encode response 、send response）分成不同的非阻塞事件（可以类似button click event），并给上面的所有事件添加handler回调处理（类似 click listener）。当事件被触发时候（button be clicked），执行响应的handler事件。
button 异步事件驱动
当然 异步io只是类似上面的思想，具体的实现和设计有一定区别，大家可以通过熟悉的button事件来进行理解。
优点：
更少的资源，不需要每个client一个线程进行处理；
不需要频繁的线程间调度，更少的锁操作
缺点：
编程难度增加，一个完整的逻辑被切分成不同事件进行处理
所有的事件分发通过一个线程进行，有一定成都的延时
NIO（reactor 单线程模型）
单线程reactor模型，直接上图类比
参照上图的button 点击事件类比：
Ractor模块负责将io事件分发到对应的handler，类似button 中awt thread；
acceptor、read、send 负责io事件的处理，类似awt ActionListeners;
io事件的绑定和handler绑定，类似act addActionListeners；
IO事件在这里包括socket的连接和断开，数据的读写。其中acceptor负责处理socket连接事件，read 负责数据读，send负责数据写；
这里的实现需要java nio的支持，包括 channles、buffers、Selectors、SelectionKeys；
下面就按照上面的总体思想，用java nio 来实现reactor模型。
reactor io事件分发模块
acceptor事件处理（client connect）
Read Write io事件NioHandler处理（这里展示client连接上了，就发送ping ，server收到会用pong）
向selector注册read 事件
selector 当read准备好后，会通过reactor的将read事件 分发到此handler（reactor代码的dispatch方法），这里将读写事件在同一个handler中进行处理。
以上为简单的nio reactor模型的实现，大家可以对照button click 流程进行理解。
NIO（reactor 多线程模型）
在上面的单线程reactor模型中，所有io事件处理都是一个线程中进行，对于一些小容量应用场景，可以使用单线程模型。但是对于高负载、大并发的应用场景却不合适。
work Thread 线程池:reactor只负责分发io事件，事件处理由work Thread处理。下图可以看到，hander收到读写事件后，先可以放入一个queue中，保证io 线程的处理效率，在通过一个thread pool，来消费task queue中的事件。
多reacotr 线程：上面的方案中，reactor io线程还是只有一个，对于高负载、大并发的应用场景仍会无法满足。
可以直接在acceptor中对于不同的client 连接注册到到对应的selector中，这样每个连接上上来的client可以注册到对应的selector中，使用对应的io thread 来处理io事件：
本篇文章主要从设计思路上面介绍nio reactor原理，大名鼎鼎的netty框架其实也是按照reacotr模型进行设计，大家在了解reactor模型的基础上，可以看下netty的原理，有时间可以和大家分享下，可以达到更好的效果。
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