1. BIO（同步阻塞 I/O）
核心原理
- 传统的 I/O 模型，线程与 I/O 连接一一对应：
- 服务端启动一个监听线程，接收客户端连接；
- 每建立一个客户端连接，就创建一个新线程（或从线程池取线程）处理该连接的 I/O 操作（读 / 写）；
- 线程在执行 I/O 操作时（如
read()），若数据未就绪，会被阻塞（挂起），直到数据就绪或超时。
通俗示例
餐厅服务员（线程）一对一服务顾客（客户端连接）：顾客下单后（I/O 请求），服务员站在旁边等待厨师做菜（数据就绪），期间不能服务其他顾客（线程阻塞）。
核心特点
- 模型简单，开发成本低（API 直观）；
- 线程阻塞严重：即使连接无数据交互，线程也会被占用，资源利用率极低；
- 并发能力弱：线程是稀缺资源（JVM 线程数上限通常几千），无法支撑万级以上并发连接
-
Java 实现示例（BIO 服务端）
java运行import java.net.ServerSocket; import java.net.Socket;public class BioServer {public static void main(String[] args) throws Exception {ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(8080);System.out.println("BIO 服务端启动，监听 8080 端口");while (true) {// 阻塞：等待客户端连接（无连接时线程挂起）Socket clientSocket = serverSocket.accept();System.out.println("新客户端连接：" + clientSocket.getInetAddress());// 每个连接创建一个新线程处理（线程阻塞于 read/write）new Thread(() -> {try {// 读取客户端数据（阻塞：无数据时线程挂起）byte[] buffer = new byte[1024];clientSocket.getInputStream().read(buffer);System.out.println("收到数据：" + new String(buffer).trim());// 响应客户端（阻塞：未写完时线程挂起）clientSocket.getOutputStream().write("BIO 响应".getBytes());clientSocket.close();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}}).start();}} }适用场景
- 并发量低（几百连接以内）、简单业务场景（如内部系统通信、FTP 服务）；
- 开发效率优先，无需高并发支持（如小型工具、测试接口）。
2. NIO（同步非阻塞 I/O）
核心原理
Java NIO 是 JDK 1.4 引入的 “新 I/O”，核心是 “多路复用”（Selector），解决 BIO 线程浪费的问题：- 服务端用一个 Selector（选择器） 管理所有客户端连接（Channel）；
- 每个连接对应一个 Channel（通道），Channel 是双向的（可读可写），且支持非阻塞；
- 线程通过 Selector 轮询所有 Channel，仅处理 “数据就绪” 的 Channel（如可读、可写），无需阻塞等待；
- 核心组件：
Selector（多路复用器）、Channel（通道）、Buffer（缓冲区）—— 数据必须通过 Buffer 读写，Channel 不直接操作数据。
通俗示例
一个服务员（线程）用一个记事本（Selector）管理所有桌子（Channel）：服务员每隔一段时间（轮询）看记事本，只处理 “需要服务” 的桌子（数据就绪的 Channel），其他时间可以做别的（非阻塞），无需一对一等待。核心特点
- 同步非阻塞：线程不会因单个 I/O 操作阻塞，可同时管理大量 Channel；
- 多路复用：一个线程即可支撑万级以上并发连接（资源利用率极高）；
- 开发复杂度高于 BIO：需理解 Selector、Channel、Buffer 的协同工作机制；
- 同步模型：线程需主动轮询 Selector 获取就绪 Channel，仍需 “主动等待” 结果（区别于 AIO 的异步通知）。
核心组件说明
组件 作用 Selector 多路复用器，管理所有注册的 Channel，检测 Channel 的就绪状态（可读、可写） Channel 双向 I/O 通道（替代 BIO 的 Stream），支持非阻塞，可注册到 Selector Buffer 数据缓冲区（字节数组封装），Channel 读写数据必须通过 Buffer（BIO 可直接读写） SelectionKey 注册到 Selector 的 Channel 对应的 “键”，标记 Channel 的就绪状态（如 OP_READ） Java 实现示例（NIO 服务端）
java运行import java.net.InetSocketAddress; import java.nio.ByteBuffer; import java.nio.channels.SelectionKey; import java.nio.channels.Selector; import java.nio.channels.ServerSocketChannel; import java.nio.channels.SocketChannel; import java.util.Iterator;public class NioServer {public static void main(String[] args) throws Exception {// 1. 创建 Selector（多路复用器）Selector selector = Selector.open();// 2. 创建 ServerSocketChannel（监听通道），设置非阻塞ServerSocketChannel serverChannel = ServerSocketChannel.open();serverChannel.bind(new InetSocketAddress(8080));serverChannel.configureBlocking(false);// 3. 注册 ServerSocketChannel 到 Selector，关注“接收连接”事件（OP_ACCEPT）serverChannel.register(selector, SelectionKey.OP_ACCEPT);System.out.println("NIO 服务端启动，监听 8080 端口");while (true) {// 4. 轮询 Selector：阻塞等待就绪事件（可设置超时时间）selector.select(); // 无就绪事件时线程阻塞，有事件时立即返回// 5. 遍历就绪的 SelectionKey（就绪的 Channel）Iterator<SelectionKey> keyIterator = selector.selectedKeys().iterator();while (keyIterator.hasNext()) {SelectionKey key = keyIterator.next();keyIterator.remove(); // 移除已处理的 key，避免重复处理// 6. 处理“接收连接”事件（ServerSocketChannel 就绪）if (key.isAcceptable()) {ServerSocketChannel server = (ServerSocketChannel) key.channel();// 接收客户端连接（非阻塞：无连接时返回 null，此处已就绪故非 null）SocketChannel clientChannel = server.accept();clientChannel.configureBlocking(false); // 设置为非阻塞System.out.println("新客户端连接：" + clientChannel.getRemoteAddress());// 注册客户端 Channel 到 Selector，关注“读数据”事件（OP_READ）clientChannel.register(selector, SelectionKey.OP_READ, ByteBuffer.allocate(1024));}// 7. 处理“读数据”事件（客户端 Channel 就绪）else if (key