架构师面试之 Netty 面试专题及答案
BIO、 NIO 和 AIO 的区别？
BIO：一个连接一个线程，客户端有连接请求时服务器端就需要启动一个线程进行处理。
线程开销大。 伪异步 IO：将请求连接放入线程池，一对多，但线程还是很宝贵的资源。
NIO：一个请求一个线程，但客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上，多路复用
器轮询到连接有 I/O 请求时才启动一个线程进行处理。 AIO：一个有效请求一个线程，
客户端的 I/O 请求都是由 OS 先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理， BIO 是
面向流的，NIO 是面向缓冲区的；BIO 的各种流是阻塞的。而 NIO 是非阻塞的;BIO 的
Stream 是单向的，而 NIO 的 channel 是双向的。 NIO 的特点：事件驱动模型、单线
程处理多任务、非阻塞 I/O， I/O 读写不再阻塞，而是返回 0、基于 block 的传输比
基于流的传输更高效、更高级的 IO 函数 zero-copy、 IO 多路复用大大提高了 Java
网络应用的可伸缩性和实用性。基于 Reactor 线程模型。 在 Reactor 模式中，事件
分发器等待某个事件或者可应用或个操作的状态发生，事件分发器就把这个事件传给事先
注册的事件处理函数或者回调函数，由后者来做实际的读写操作。如在 Reactor 中实现
读：注册读就绪事件和相应的事件处理器、事件分发器等待事件、事件到来，激活分发
器，分发器调用事件对应的处理器、事件处理器完成实际的读操作，处理读到的数据，注
册新的事件，然后返还控制权。
NIO 的组成？
Buffer：与 Channel 进行交互，数据是从 Channel 读入缓冲区，从缓冲区写入
Channel 中的 flip 方法 ： 反转此缓冲区，将 position 给 limit，然后将
position 置为 0，其实就是切换读写模式 clear 方法 ：清除此缓冲区，将
position 置为 0，把 capacity 的值给 limit。 rewind 方法 ： 重绕此缓冲区，
将 position 置为 0,DirectByteBuffer 可减少一次系统空间到用户空间的拷贝。但
Buffer 创建和销毁的成本更高，不可控，通常会用内存池来提高性能。直接缓冲区主要
分配给那些易受基础系统的本机 I/O 操作影响的大型、持久的缓冲区。如果数据量比较
小的中小应用情况下，可以考虑使用 heapBuffer，由 JVM 进行管理。 Channel：表
示 IO 源与目标打开的连接，是双向的，但不能直接访问数据，只能与 Buffer 进行交
互。通过源码可知， FileChannel 的 read 方法和 write 方法都导致数据复制了两
次！ Selector 可使一个单独的线程管理多个 Channel， open 方法可创建
Selector， register 方法向多路复用器器注册通道，可以监听的事件类型：读、写、
连接、 accept。注册事件后会产生一个 SelectionKey：它表示
SelectableChannel 和 Selector 之间的注册关系， wakeup 方 法：使尚未返回的
第一个选择操作立即返回，唤醒的原因是：注册了新的 channel 或者事件； channel
关闭，取消注册；优先级更高的事件触发（如定时器事件），希望及时处理。 Selector
在 Linux 的实现类是 EPollSelectorImpl，委托给 EPollArrayWrapper 实现，
其中三个 native 方法是对 epoll 的封装，而 EPollSelectorImpl.
implRegister 方法，通过调用 epoll_ctl 向 epoll 实例中注册事件，还将注册的
文件描述符(fd)与 SelectionKey 的对应关系添加到 fdToKey 中，这个 map 维护了
文件描述符与 SelectionKey 的映射。 fdToKey 有时会变得非常大，因为注册到
Selector 上的 Channel 非常多（百万连接）；过期或失效的 Channel 没有及时关
闭。 fdToKey 总是串行读取的，而读取是在 select 方法中进行的，该方法是非线程
