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2.5.1.概念澄清

为了防止由于对一些技术概念和术语的理解或者叫法不一致引起歧义，本小节特意对本书中的专业术语或者技术用语做下声明，如果它们与其它的一些技术书籍术语不一致，请以本小节的解释为准。

2.5.1.1. 异步非阻塞IO

很多人喜欢将JDK1.4提供的NIO框架称为异步非阻塞IO，但是，如果严格按照Unix网络编程模型和JDK的实现进行区分，实际上它只能被称为非阻塞IO，不能叫异步非阻塞IO。在早期的JDK1.4和1.5 update10版本之前，JDK的Selector基于select/poll模型实现，它是基于IO复用技术的非阻塞IO，不是异步IO。在JDK1.5 update10和linux core2.6以上版本，sun优化了Selctor的实现，它底层使用epoll替换了select/poll,上层的API并没有变化，我们可以认为是JDK NIO的一次性能优化，但是它仍旧没有改变IO的模型。相关优化的官方说明如下：

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执行TimeServer，运行结果如下：

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上文netty-mina深入学习与对比（一）讲了对netty-mina的线程模型以及任务调度粒度的理解，这篇则主要是讲nio编程中的注意事项，netty-mina的对这些注意事项的实现方式的差异，以及业务层会如何处理这些注意事项。

1. 数据是如何write出去的

java nio如果是non-blocking的话，在每次write(bytes[N])的时候，并不会将N字节全部write出去，每次write仅一部分（具体大小和tcp_write_buffer有关）。那么，mina和netty是怎么处理这种情况的呢？

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这博文的系列主要是为了更好的了解一个完整的nio框架的编程细节以及演进过程，我选了同父（Trustin Lee）的两个框架netty与mina做对比。版本涉及了netty3.x、netty4.x、mina1.x、mina2.x、mina3.x。这里并没有写netty5.x的细节，看了netty5的修改文档，似乎有一些比较有意思的改动，准备单独写一篇netty4.x与netty5.x的不同。
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《Netty权威指南》是全球第二本、中国第一本Netty教材，它由华为平台中间件资深架构设计师李林锋撰写，作者有6年多的NIO设计和开发实战经验，多次受邀进行Netty和
NIO编程培训。

本书基于最新的Netty5.0 版本撰写，从Netty开发环境的搭建，到第一个基于Netty的NIO服务端和客户端程序的开发，一步步的让读者从入门到精通，熟练的掌握基于Netty
的NIO开发，理解Netty的架构设计原理，可以对Netty进行深度的定制设计和开发。

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异步非阻塞IO版本的时间服务器服务端已经介绍完毕，下面我们继续看客户端的实现。

首先看下客户端主函数的实现，AIO时间服务器客户端  TimeClient：

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NIO2.0引入了新的异步通道的概念，并提供了异步文件通道和异步套接字通道的实现。异步通道提供两种方式获取获取操作结果：

• 通过java.util.concurrent.Future类来表示异步操作的结果；
• 在执行异步操作的时候传入一个java.nio.channels.

CompletionHandler接口的实现类作为操作完成的回调。

NIO2.0的异步套接字通道是真正的异步非阻塞IO,它对应Unix网络编程中的事件驱动IO（AIO），它不需要通过多路复用器（Selector）对注册的通道进行轮询操作即可实现异步读写，简化了NIO的编程模型。

下面还是通过代码来熟悉NIO2.0 AIO的相关类库，我们仍旧以时间服务器为例程进行讲解。

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我们首先还是看下如何对TimeClient进行改造:

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步骤一：打开SocketChannel，绑定客户端本地地址（可选，默认系统会随机分配一个可用的本地地址），示例代码如下：

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我们将在TimeServer例程中给出完整的NIO创建的时间服务器源码：

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下面，我们对NIO服务端的主要创建过程进行讲解和说明，作为NIO的基础入门，我们将忽略掉一些在生产环境中部署所需要的一些特性和功能。

步骤一：打开ServerSocketChannel，用于监听客户端的连接，它是所有客户端连接的父管道，代码示例如下：

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在介绍NIO编程之前，我们首先需要澄清一个概念，NIO到底是什么的简称？有人称之为New IO，因为它相对于之前的IO类库是新增的，所以被称为New IO，这是它的官方叫法。但是，由于之前老的IO类库是阻塞IO，New IO类库的目标就是要让JAVA支持非阻塞IO，所以，更多的人喜欢称之为非阻塞IO（Non-block IO），由于非阻塞IO更能够体现NIO的特点，所以本书使用的NIO都指的是非阻塞IO。

与Socket类和ServerSocket类相对应，NIO也提供了SocketChannel和ServerSocketChannel两种不同的套接字通道实现。这两种新增的通道都支持阻塞和非阻塞两种模式。阻塞模式使用非常简单，但是性能和可靠性都不好，非阻塞模式正好相反。开发人员一般可以根据自己的需要来选择合适的模式，一般来说，低负载、低并发的应用程序可以选择同步阻塞IO以降低编程复杂度。但是对于高负载、高并发的网络应用，需要使用NIO的非阻塞模式进行开发。
下面的小节首先介绍NIO编程中的一些基本概念，然后通过NIO服务端的序列图和源码讲解，让大家快速的熟悉NIO编程的关键步骤和API的使用。如果你已经熟悉了NIO编程，可以跳过2.3章节继续学习后面的章节。

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为了解决同步阻塞IO面临的一个链路需要一个线程处理的问题，后来有人对它的线程模型进行了优化，后端通过一个线程池来处理多个客户端的请求接入，形成客户端个数M：线程池最大线程数N的比例关系，其中M可以远远大于N，通过线程池可以灵活的调配线程资源，设置线程的最大值，防止由于海量并发接入导致线程耗尽。 下面，我们结合连接模型图和源码，对伪异步IO进行分析，看它是否能够解决同步阻塞IO面临的问题。

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网络编程的基本模型是Client/Server模型，也就是两个进程之间进行相互通信，其中服务端提供位置信息（绑定的IP地址和监听端口），客户端通过连接操作向服务端监听的地址发起连接请求，通过三次握手建立连接，如果连接建立成功，双方就可以通过网络套接字（Socket）进行通信。

在基于传统同步阻塞模型开发中，ServerSocket负责绑定IP地址，启动监听端口，Socket负责发起连接操作，连接成功之后，双方通过输入和输出流进行同步阻塞式通信。

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第 2 章  NIO入门

在本章节，我们分别对JDK的BIO、NIO和JDK1.7最新提供的NIO2.0的使用进行详细说明，通过流程图和代码讲解，让大家体会到随着Java IO类库的不断发展和改进，基于Java的网络编程会变得越来越简单，随着异步IO功能的增强，基于Java NIO开发的网络服务器甚至不逊色于采用C++开发的网络程序。

本章主要内容包括：

•  传统的同步阻塞式IO编程
• 基于NIO的非阻塞编程
• 基于NIO2.0 的异步非阻塞（AIO）编程
• 为什么要使用NIO编程
• 为什么选择Netty

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