摘要：會(huì)關(guān)聯(lián)線程池，它的任務(wù)是接收處理事件，并分發(fā)給負(fù)責(zé)處理通道中操作結(jié)果的結(jié)果處理器。跟通道中發(fā)起的操作關(guān)聯(lián)的結(jié)果處理器確保是由線程池中的某個(gè)線程產(chǎn)生?；舅枷胧侵骶€程會(huì)派一個(gè)偵查員到獨(dú)立的線程中執(zhí)行操作。

jdk7中新增了一些與文件(網(wǎng)絡(luò))I/O相關(guān)的一些api。這些API被稱為NIO.2，或稱為AIO(Asynchronous I/O)。AIO最大的一個(gè)特性就是異步能力，這種能力對(duì)socket與文件I/O都起作用。AIO其實(shí)是一種在讀寫操作結(jié)束之前允許進(jìn)行其他操作的I/O處理。AIO是對(duì)JDK1.4中提出的同步非阻塞I/O(NIO)的進(jìn)一步增強(qiáng)。

關(guān)于NIO,之前的一篇文章可以看看：java中的NIO

jdk7主要增加了三個(gè)新的異步通道:

AsynchronousFileChannel: 用于文件異步讀寫；

AsynchronousSocketChannel: 客戶端異步socket；

AsynchronousServerSocketChannel: 服務(wù)器異步socket。

因?yàn)锳IO的實(shí)施需充分調(diào)用OS參與，IO需要操作系統(tǒng)支持、并發(fā)也同樣需要操作系統(tǒng)的支持，所以性能方面不同操作系統(tǒng)差異會(huì)比較明顯。

在具體看AIO之前，我們需要知道一些必要的前提概念。

Unix定義了五種I/O模型

阻塞I/O

非阻塞I/O

I/O復(fù)用（select、poll、linux 2.6種改進(jìn)的epoll）

信號(hào)驅(qū)動(dòng)IO（SIGIO）

異步I/O（POSIX的aio_系列函數(shù)）

一個(gè)戲謔的例子：

如果你想吃一份宮保雞丁蓋飯：

同步阻塞：你到飯館點(diǎn)餐，然后在那等著，還要一邊喊：好了沒啊！

同步非阻塞：在飯館點(diǎn)完餐，就去遛狗了。不過溜一會(huì)兒，就回飯館喊一聲：好了沒?。?/p>
異步阻塞：遛狗的時(shí)候，接到飯館電話，說飯做好了，讓您親自去拿。

異步非阻塞：飯館打電話說，我們知道您的位置，一會(huì)給你送過來，安心遛狗就可以了。

詳情參見文章末尾的他山之石-Unix下五種IO模型。

兩種IO多路復(fù)用方案:Reactor and Proactor。

Reactor模式是基于同步I/O的，而Proactor模式是和異步I/O相關(guān)的。

reactor：能收了你跟俺說一聲。proactor: 你給我收十個(gè)字節(jié)，收好了跟俺說一聲。

詳情參見文章末尾的他山之石-IO設(shè)計(jì)模式：Reactor和Proactor對(duì)比。

異步無非是通知系統(tǒng)做一件事情。然后忘掉它，自己做其他事情去了。很多時(shí)候系統(tǒng)做完某一件事情后需要一些后續(xù)的操作。怎么辦？這時(shí)候就是告訴異步調(diào)用如何做后續(xù)處理。通常有兩種方式：

將來式: 當(dāng)你希望主線程發(fā)起異步調(diào)用，并輪詢等待結(jié)果的時(shí)候使用將來式;

回調(diào)式: 常說的異步回調(diào)就是它。

以文件讀取為例

將來式用現(xiàn)有的Java.util.concurrent技術(shù)聲明一個(gè)Future,用來保存異步操作的處理結(jié)果。通常用Future get()方法（帶或不帶超時(shí)參數(shù)）在異步IO操作完成時(shí)獲取其結(jié)果。

AsynchronousFileChannel會(huì)關(guān)聯(lián)線程池，它的任務(wù)是接收IO處理事件，并分發(fā)給負(fù)責(zé)處理通道中IO操作結(jié)果的結(jié)果處理器。跟通道中發(fā)起的IO操作關(guān)聯(lián)的結(jié)果處理器確保是由線程池中的某個(gè)線程產(chǎn)生。

將來式例子：

    Path path = Paths.get("/data/code/github/java_practice/src/main/resources/1log4j.properties");
    AsynchronousFileChannel channel = AsynchronousFileChannel.open(path);
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
    Future future = channel.read(buffer,0);
//        while (!future.isDone()){
//            System.out.println("I"m idle");
//        }
    Integer readNumber = future.get();

    buffer.flip();
    CharBuffer charBuffer = CharBuffer.allocate(1024);
    CharsetDecoder decoder = Charset.defaultCharset().newDecoder();
    decoder.decode(buffer,charBuffer,false);
    charBuffer.flip();
    String data = new String(charBuffer.array(),0, charBuffer.limit());
    System.out.println("read number:" + readNumber);
    System.out.println(data);

回調(diào)式所采用的事件處理技術(shù)類似于Swing UI編程采用的機(jī)制?；舅枷胧侵骶€程會(huì)派一個(gè)偵查員CompletionHandler到獨(dú)立的線程中執(zhí)行IO操作。這個(gè)偵查員將帶著IO的操作的結(jié)果返回到主線程中，這個(gè)結(jié)果會(huì)觸發(fā)它自己的completed或failed方法（要重寫這兩個(gè)方法）。在異步IO活動(dòng)結(jié)束后，接口java.nio.channels.CompletionHandler會(huì)被調(diào)用，其中V是結(jié)果類型，A是提供結(jié)果的附著對(duì)象。此時(shí)必須已經(jīng)有了該接口completed（V,A）和failed(V,A)方法的實(shí)現(xiàn)，你的程序才能知道異步IO操作成功或失敗時(shí)該如何處理。

回調(diào)式例子：

    Path path = Paths.get("/data/code/github/java_practice/src/main/resources/1log4j.properties");
    AsynchronousFileChannel channel = AsynchronousFileChannel.open(path);
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
    channel.read(buffer, 0, buffer, new CompletionHandler() {
        @Override
        public void completed(Integer result, ByteBuffer attachment) {
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " read success!");
        }

        @Override
        public void failed(Throwable exc, ByteBuffer attachment) {
            System.out.println("read error");
        }
    });

    while (true){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " sleep");
        Thread.sleep(1000);
    }

    AsynchronousSocketChannel channel = AsynchronousSocketChannel.open();
    channel.connect(new InetSocketAddress("127.0.0.1",8888)).get();
    ByteBuffer buffer = ByteBuffer.wrap("中文,你好".getBytes());
    Future future = channel.write(buffer);

    future.get();
    System.out.println("send ok");

    final AsynchronousServerSocketChannel channel = AsynchronousServerSocketChannel
            .open()
            .bind(new InetSocketAddress("0.0.0.0",8888));
    channel.accept(null, new CompletionHandler() {
        @Override
        public void completed(final AsynchronousSocketChannel client, Void attachment) {
            channel.accept(null, this);

            ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);
            client.read(buffer, buffer, new CompletionHandler() {
                @Override
                public void completed(Integer result_num, ByteBuffer attachment) {
                    attachment.flip();
                    CharBuffer charBuffer = CharBuffer.allocate(1024);
                    CharsetDecoder decoder = Charset.defaultCharset().newDecoder();
                    decoder.decode(attachment,charBuffer,false);
                    charBuffer.flip();
                    String data = new String(charBuffer.array(),0, charBuffer.limit());
                    System.out.println("read data:" + data);
                    try{
                        client.close();
                    }catch (Exception e){}
                }

                @Override
                public void failed(Throwable exc, ByteBuffer attachment) {
                    System.out.println("read error");
                }
            });
        }

        @Override
        public void failed(Throwable exc, Void attachment) {
            System.out.println("accept error");
        }
    });

    while (true){
        Thread.sleep(1000);
    }

java中的NIO: http://www.jianshu.com/p/a33f741fe450

Unix下五種IO模型:
http://www.cnblogs.com/virusolf/p/4946975.html

IO設(shè)計(jì)模式: Reactor和Proactor對(duì)比:
https://segmentfault.com/a/1190000002715832

proactor: http://www.laputan.org/pub/sag/proactor.pdf

Java7中增加的新特性:
http://wn398.github.io/2014/04/01/Java7%E4%B8%AD%E5%A2%9E%E5%8A%A0%E7%9A%84%E6%96%B0%E7%89%B9%E6%80%A7/

基于Java NIO2實(shí)現(xiàn)的異步非阻塞消息通信框架:
http://codepub.cn/2016/02/26/Asynchronous-non-blocking-message-communication-framework-based-on-Java-NIO2/

Java新一代網(wǎng)絡(luò)編程模型AIO原理及Linux系統(tǒng)AIO介紹:
http://www.52im.net/thread-306-1-1.html

java aio 編程: http://colobu.com/2014/11/13/java-aio-introduction/

[高并發(fā)Java 八] NIO和AIO: https://my.oschina.net/hosee/blog/615269