多路复用IO模型
多路复用 IO 模型就像是一个忙碌的调度员，它负责监控多个通道（比如电话线），只有当通道真正有消息传来时，调度员才会通知相应的工作人员去处理。这样就可以节省资源，因为不需要每个通道都有一个专门的工作人员等待消息。
在这个模型中，socket指的是网络通信中的一个端点，可以理解为一台计算机上的一个通信端口。当两台计算机通过网络通信时，它们会建立一个socket连接，通过这个连接可以进行数据的传输。
多路复用 IO 模型通过一个线程来管理多个socket连接，只有当有数据传输时，才会真正调用IO操作。这样可以减少资源的占用，并提高效率。但是需要注意的是，如果事件响应体很大，可能会导致后续事件得不到及时处理。
信号驱动 IO 模型
在信号驱动 IO 模型中，当用户线程发起一个 IO 请求操作，会给对应的 socket 注册一个信号函数，然后用户线程会继续执行，当内核数据就绪时会发送一个信号给用户线程，用户线程接收到信号之后，便在信号函数中调用 IO 读写操作来进行实际的 IO 请求操作。
异步IO模型
异步IO模型就像是一个快递员，当用户下单后，快递员就会立刻去处理其他订单，而不需要等待这个订单处理完毕。当快递员收到一个订单后，他会立刻确认订单已经接收，并开始准备派送货物。当货物准备好后，他会通知用户订单已经完成，不需要用户再次确认或者等待。
在异步IO模型中，用户线程发起IO操作后就可以继续做其他事情，不会被IO操作阻塞。内核会负责处理IO操作的整个过程，并在完成后通知用户线程。用户线程不需要关心IO操作的具体细节，只需等待操作完成的通知即可。
异步IO的优势在于可以提高系统的并发性能，因为用户线程不会被IO操作阻塞，可以更有效地利用系统资源。同时，异步IO模型也减少了用户线程与内核之间的交互次数，提高了系统的效率。
NIO
NIO 主要有三大核心部分：Channel(通道)，Buffer(缓冲区), Selector。传统 IO 基于字节流和字 符流进行操作，而 NIO 基于 Channel 和 Buffer(缓冲区)进行操作，数据总是从通道读取到缓冲区 中，或者从缓冲区写入到通道中。Selector(选择区)用于监听多个通道的事件（比如：连接打开， 数据到达）。因此，单个线程可以监听多个数据通道。
在NIO中，单个线程可以监听多个数据通道是通过Selector来实现的。Selector是一个可以监听多个Channel事件的对象，它会不断轮询注册在其上的Channel，当有事件发生时，会通知对应的Channel。
具体过程如下：
- 创建一个Selector对象，并将多个Channel注册到这个Selector上。
- 当调用Selector的select()方法时，Selector会阻塞直到有Channel发生事件。
- 当有事件发生时，Selector会返回一个就绪的SelectionKey集合，表示有事件发生的Channel。
- 遍历就绪的SelectionKey集合，根据具体事件类型进行处理，比如读取数据、写入数据等操作。
- 处理完事件后，可以继续调用select()方法等待下一次事件发生。
通过这种方式，一个单独的线程就可以有效地管理多个Channel的事件，提高了系统的并发性能和效率。同时，Selector的使用也避免了创建多个线程来处理每个Channel的事件，减少了线程之间的切换和资源消耗。
NIO 和传统 IO 之间第一个最大的区别是，IO 是面向流的，NIO 是面向缓冲区的。
区别
NIO（New Input/Output）和传统的IO在处理IO操作时有一些区别：
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面向流 vs 缓冲导向：
- 传统的IO是面向流的，每次从流中读取或写入一个字节或字符，数据不会被缓存。而NIO是缓冲导向的，数据会先读取到缓冲区中，可以在缓冲区中前后移动数据，增加了处理数据的灵活性。
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阻塞IO vs 非阻塞IO：
- 传统的IO是阻塞IO，即在IO操作期间会阻塞程序的执行，直至数据准备就绪。而NIO是非阻塞IO，通过Selector可以实现单线程管理多个通道，当某个通道有数据准备好时，可以立即处理，不会阻塞程序的执行。
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同步IO vs 异步IO：
- 传统的IO是同步IO，即程序请求IO操作后需要等待IO操作完成才能继续执行后续操作。而NIO是异步IO，程序请求IO操作后可以立即继续执行后续操作，当IO操作完成后会通过信号通知程序。
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多路复用IO：
- NIO通过Selector实现了多路复用IO，可以在单个线程中管理多个通道，提高了系统的并发性能和效率。传统的IO通常需要为每个连接创建一个线程，如果连接较多会导致线程资源的浪费。
总的来说，NIO相比传统的IO具有更高的效率和灵活性，尤其适用于处理大量连接和数据的高并发情况。通过NIO可以更好地利用系统资源，提高系统的性能和响应速度。
通道，缓冲区，监测器
在NIO中，Channel就像是一条双向的通道，可以用来进行数据的读取和写入操作，类似于一条水道。与传统的单向流不同，Channel可以在读取数据的同时也可以写入数据，提供了更多的灵活性。
- NIO 中的 Channel 的主要实现有：
- FileChannel
- DatagramChannel
- SocketChannel
- ServerSocketChannel
Buffer就像是一个容器，类似于一个水桶，是一个连续数组，用来存放数据。在NIO中，数据的读取或写入都需要经过Buffer，就好像水必须先被装进水桶中才能进行传输。数据从Channel读取到Buffer中，或者从Buffer写入到Channel中，实现了数据在通道间的传输。
- 在 NIO 中，Buffer 是一个顶层父类，它是一个抽象类，常用的 Buffer 的子类有：ByteBuffer、IntBuffer、 CharBuffer、 LongBuffer、 DoubleBuffer、FloatBuffer、ShortBuffer
Selector则像是一个多功能的调度员，能够同时监控多个通道上是否有事件发生。当有事件发生时，Selector会负责获取事件并进行相应的处理。这样就可以通过一个单线程管理多个通道，避免了为每个连接创建一个线程的开销。只有在通道真正有读写事件发生时，才会调用相应的函数进行处理，大大减少了系统资源的消耗。
综合起来，NIO的Channel、Buffer和Selector就像是水道、水桶和调度员的组合，实现了高效的数据传输和管理，提高了系统的并发性能和效率。通过这些机制，可以更好地处理大量连接和数据的高并发情况，提升系统的性能和响应速度。
