面试题答案
一键面试设计理念差异
- BIO（Blocking I/O）：BIO是传统的I/O模型，基于流的操作，一个连接对应一个线程，读写操作是阻塞的，即线程在进行I/O操作时会被挂起，直到操作完成。
- NIO（Non - Blocking I/O）：NIO是基于缓冲区（Buffer）和通道（Channel）的操作，使用多路复用器（Selector）来管理多个通道，实现非阻塞I/O。线程可以在I/O操作未完成时继续执行其他任务。
- AIO（Asynchronous I/O）：AIO在NIO基础上进一步发展，是真正的异步I/O。它不需要应用程序不断轮询I/O操作状态，而是由操作系统在I/O操作完成后通知应用程序。
性能特点差异
- BIO：在并发量较低时性能尚可，但随着并发连接数增加，由于每个连接都需要一个独立线程，线程上下文切换开销大，性能会急剧下降。
- NIO：适用于高并发场景，通过多路复用器减少线程数量，降低线程上下文切换开销，提高系统吞吐量，但编程复杂度较高。
- AIO：在高并发且I/O操作频繁的场景下性能最佳，真正的异步操作使得应用程序无需关心I/O操作的等待，进一步提高了系统的并发处理能力。
适用场景差异
- BIO：适用于并发连接数少且I/O操作不频繁的小型项目，简单易实现。
- NIO：适用于高并发、短连接的场景，如聊天服务器、Web服务器等。
- AIO：适用于高并发、长连接且I/O操作密集的场景，如文件服务器、大数据传输等。
从BIO迁移到NIO的策略和步骤
- 连接管理转换
- BIO连接管理：BIO中通过
ServerSocket监听端口，Socket进行连接。每个连接创建一个新线程处理。 - NIO连接管理：使用
ServerSocketChannel和Selector。首先，将ServerSocketChannel配置为非阻塞模式，注册到Selector上监听连接事件（SelectionKey.OP_ACCEPT）。当有新连接到来时，Selector通知，通过ServerSocketChannel的accept方法获取新的SocketChannel，并同样配置为非阻塞模式，再注册到Selector上监听读或写事件。
- BIO连接管理：BIO中通过
- 数据读写逻辑转换
- BIO数据读写：通过
InputStream和OutputStream进行阻塞式读写。 - NIO数据读写：使用
ByteBuffer和SocketChannel。读操作时，将数据从SocketChannel读入ByteBuffer，通过ByteBuffer的flip等方法处理数据；写操作时，将数据放入ByteBuffer，再通过SocketChannel写出。
- BIO数据读写：通过
- 线程模型调整
- BIO线程模型：一个连接对应一个线程处理业务逻辑。
- NIO线程模型：使用少量线程（通常一个或几个）管理
Selector，当有事件触发时，线程从Selector获取事件并处理，大大减少线程数量，降低线程上下文切换开销。
- 异常处理转换
- BIO异常处理：在
try - catch块中处理IOException等异常。 - NIO异常处理：同样在
try - catch块处理异常，但由于NIO非阻塞特性，异常处理可能涉及到通道关闭、取消注册等操作。例如，在处理读操作异常时，需要关闭对应的SocketChannel并从Selector中取消注册。
- BIO异常处理：在