作者：孙玉昌，昵称【一一哥】，另外【壹壹哥】也是我哦
千锋教育高级教研员、CSDN博客专家、万粉博主、阿里云专家博主、掘金优质作者
前言
经过前面的几篇文章，壹哥就把IO流的基本用法给大家介绍完毕了。可以说，IO流是我们从零开始学Java系列以来，API最为繁多的一个知识块，所以这对初学者来说就有比较大的学习难度。而且IO流在不同的发展阶段，还经历了几大不同的分类，比如BIO、NIO和AIO。所以壹哥会再利用几篇文章，来给大家简单说一下这几种分类的区别，毕竟这些内容在面试时也是IO流中的一个考察重点。但大家要注意，壹哥这几篇文章，并不会特别详细地介绍NIO与AIO的内容，后面我会专门出一个NIO与AIO新技术的专栏，敬请大家持续关注壹哥哦。
------------------------------前戏已做完，精彩即开始----------------------------
全文大约【2200】 字，不说废话，只讲可以让你学到技术、明白原理的纯干货！本文带有丰富的案例及配图视频，让你更好地理解和运用文中的技术概念，并可以给你带来具有足够启迪的思考......
配套开源项目资料
Github： github.com/SunLtd/Lear…
Gitee： gitee.com/sunyiyi/Lea…
一. BIO-阻塞式IO
1. BIO简介
BIO全称为Blocking IO，即阻塞式IO，这是Java中最传统的IO模型之一。壹哥之前带大家学习的InputStream、OutputStream、Reader、Writer等字节流和字符流都属于BIO模型。
BIO模型是最原始的一种I/O模型，它是一种阻塞式的I/O，即在读取或写入数据时会阻塞当前的线程，直到有数据可用或者写入完成。也就是说，当输入流没有数据可读时，应用程序会阻塞等待；当输出流的缓冲区已满时，应用程序也会阻塞等待。
2. BIO缺点
BIO最大的问题在于其阻塞模型。每个客户端连接都需要一个线程来处理，当多个客户端连接到服务器端时，如果有某个客户端连接阻塞在某个IO操作上，那么整个服务器端都会被阻塞，无法处理其他客户端的连接请求。尤其是当并发连接数较大时，会导致线程数量过多，占用过多的系统资源，从而影响应用程序的性能。所以这种阻塞模型在高并发访问情况下，很容易出现性能瓶颈。除此之外，BIO模型还存在以下缺点：
线程开销大。每个连接都需要一个独立的线程来处理，当连接数量增加时，线程数量也会增加，线程切换会带来较大的开销。 同步阻塞IO导致IO效率低下。当数据量较大时，每个连接的IO操作都是同步阻塞的，如果读写操作耗时较长，就会阻塞线程，从而导致IO效率低下。 可靠性较差。在客户端请求频繁，服务端响应慢的情况下，会出现大量的超时现象，而超时会导致客户端关闭连接，服务端也会出现一些不稳定的现象。 无法实现真正的高并发。由于BIO模型的限制，无法实现真正的高并发，无法满足现代互联网高并发的需求。
3. 使用场景
虽然BIO模型在高并发情景下存在很多缺点，但也不是一无是处。BIO模型编程简单，易于理解和实现，适用于连接数较少且对并发要求不高的场景，所以现在开发时仍然很常用，比如：
- 连接数比较少且响应时间要求不高的场景。例如一些内部管理系统，连接数较少，响应时间要求不高，使用BIO模型可以减少系统的复杂性；
- 文件传输场景：因文件传输过程中的数据量较大，使用BIO模型可以避免因为内存占用过高而导致的系统崩溃问题；
- 安全控制场景：BIO模型中的每个连接都需要独立的线程，因此可以更好地控制每个连接的权限和安全性，避免出现安全漏洞。
总之，BIO模型虽然已经过时，但在某些特定的场景下，仍然可以发挥其优势，因此了解BIO模型的原理和应用场景，对我们来说仍然是有价值的。
4. BIO基本概念
在BIO模型中，通常会有以下几个概念：
- 服务端：提供服务的主机；
- 客户端：访问服务的主机；
- 端口：服务的入口，用于区分不同的服务；
- Socket：客户端和服务端之间的连接，包含了通信双方的IP地址和端口号；
- ServerSocket：服务端监听特定端口的对象，用于等待客户端的连接请求。
接下来壹哥会利用这几个概念，带大家实现一个客户端与服务端通信的案例，我们继续往下看。
5. 代码案例
接下来，壹哥会设计一个Socket客户端与ServerSocket服务端通信的案例，来给大家演示BIO模型的基本实现。
5.1 服务端代码
壹哥首先创建一个ServerSocket服务端的代码案例，在这个例子中，我们将创建一个简单的服务端程序，它监听9999端口，等待客户端的连接请求，并能够接收客户端发送的消息。
import java.io.BufferedReader;
import java.io.IOException;
import java.io.InputStream;
import java.io.InputStreamReader;
import java.net.ServerSocket;
import java.net.Socket;
/**
* @author 一一哥Sun
*/
public class Demo14 {
public static void main(String[] args) throws IOException {
// 创建ServerSocket对象，监听9999端口
try (ServerSocket serverSocket = new ServerSocket(9999)) {
System.out.println("服务端启动成功，等待客户端连接...");
while (true) {
// 监听客户端的连接请求
Socket socket = serverSocket.accept();
System.out.println("客户端连接成功，客户端地址：" + socket.getInetAddress());
// 读取客户端发来的消息
InputStream inputStream = socket.getInputStream();
// 创建BufferedReader对象
BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(inputStream));
String message = reader.readLine();
System.out.println("客户端发来的消息：" + message);
// 关闭资源
reader.close();
inputStream.close();
socket.close();
}
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
在上面的代码中，我们通过ServerSocket监听9999端口，等待客户端的连接请求。当客户端连接成功后就可以获取输入流，并使用BufferedReader读取客户端发送的消息。接着，我们将服务器的消息通过输出流发送给客户端，最后再关闭所有相关的资源。
5.2 客户端代码
接下来我们再编写一个Socket客户端的代码案例，如下所示：
import java.io.BufferedWriter;
import java.io.IOException;
import java.io.OutputStream;
import java.io.OutputStreamWriter;
import java.net.Socket;
/**
* @author 一一哥Sun
*/
public class Demo15 {
public static void main(String[] args) {
try {
// 创建客户端对象，监听9999端口
Socket socket = new Socket("localhost", 9999);
// 创建输出流对象
OutputStream outputStream = socket.getOutputStream();
BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new OutputStreamWriter(outputStream));
writer.write("hello,这里是客户端");
// 这里需要使用flush刷新，否则信息可能发不出去
writer.flush();
writer.close();
socket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
注意，壹哥在这里用到了Socket这样的API，后面我会专门再讲解Socket编程，此处大家暂时先跟着练习一下吧。
------------------------------正片已结束，来根事后烟----------------------------
二. 结语
在今天的这篇文章中，壹哥给大家梳理总结了BIO阻塞式IO模型的特性及其缺点，今天的重点内容如下：
- 我们之前学习的字节流、字符流等都属于BIO模型；
- BIO模型是一种阻塞式的IO流，即在读取或写入数据时会阻塞当前的线程，直到有数据可用或者写入完成；
- BIO阻塞模型在高并发访问情况下，很容易出现性能瓶颈。
在下一篇文章中，壹哥会给大家介绍NIO非阻塞式的IO模型，欢迎大家继续关注哦。另外如果你独自学习觉得有很多困难，可以加入壹哥的学习互助群，大家一起交流学习。
