JDK7新特性之AIO
JDK7中新加入的文件和网络io特性称为nio2(new io 2, 因为jdk1.4中已经有过一个nio了),包含了众多性能和功能上的改进,其中最重要的部分,就是对异步io的支持,称为java aio(asynchronous IO)。
异步io包括文件io和socket io,其中文件异步io各主流OS都提供了原生的支持,异步socket io则并未获得所有操作系统的支持。windows的IOCP,solaris等部分unix系统,已经实现了异步IO模型;而linux的epoll,bsd的kqueue等,仍属于非阻塞多路复用io模型,读写操作是同步的。
jdk在1.4版本的nio中提供了对非阻塞多路复用同步io模型的支持,在linux上基于epoll实现,在bsd上基于kqueue实现,在Windows上则是基于select/poll实现,主要因为io模型的不同,nio无法使用IOCP来实现。jdk1.7中提供对aio的支持后,带来了两方面的好处:
1. Windows上可以使用iocp了。aio在Windows上基于iocp实现,解决了Windows上java nio由于使用较原始的select/poll导致的并发能力低下问题。
windows IOCP是在94年随着NT3.5系统发布的,在17年后java终于提供了支持,这也算是个尴尬的事情吧。如果异步io是由操作系统实现(如IOCP),可以利用硬件和驱动的异步功能,在内核态中调度线程完成数据读写,并且避免了多次内核态数据到用户态数据的拷贝操作,其性能会表现得相当优异。
在linux系统上由于aio是使用epoll来实现,其性能并不会出现提升。
2. 简化了网络变成模型。异步io相比较非阻塞多路复用模型更易理解,开发更为简单。
和多路复用的java nio相比较,可以发现,异步io是在数据读取或者写入调用已经完成的时候,再通知调用者,而非阻塞多路复用io则是在有数据就绪,可以读写的时候通知调用者,读写仍然是由调用者执行并且是阻塞的(这意味着如果要同时进行其他工作,要控制读写操作不能阻塞太长时间或者需要将其放去单独的io线程执行)。
JDK7中的java aio新增的类和接口主要有:
AsynchronousServerSocketChannel ,对应于bio中的ServerSocket和nio中的ServerSocketChannel,用于server端的网络程序。
AsynchronousSocketChannel,对云关于bio中的Socket和nio中的SocketChannel,用于client端的网络程序。
CompletionHandler,回调接口,在socket进行accept/connect/read/write等操作时,可以传入一个CompletionHandler的实现,操作执行完毕后,会调用注册的CompletionHandler。
除了CompletionHandler这种回调方式,aio中还支持返回Future对象,使用Future来设定回调操作。





