Java IO 方式有很多种，基于不同的 IO 抽象模型和交互方式，可以进行简单区分。
- 同步、阻塞的方式(BIO): 传统的 java.io 包，它基于流模型实现,比如 File 抽象、输入输出流等.在读取输入流或者写入输出流时，在读、写动作完成之前，线程会一直阻塞在那里。java.io 包的好处是代码比较简单、直观，缺点则是 IO 效率和扩展性存在局限性，容易成为应用性能的瓶颈。
人们也把 java.net 下面提供的部分网络 API，比如Socket、ServerSocket、HttpURLConnection 也归类到同步阻塞 IO ，因为网络通信同样是 IO 行为。
Java1.4引入NIO 框架（java.nio 包），提供了 Channel、Selector、Buffer 等新的抽象，可以构建多路复用的、同步非阻塞 IO 程序，同时提供了更接近操作系统底层的高性能数据操作方式。
Java7引入了异步非阻塞 IO 方式，也有很多人叫它 AIO（Asynchronous IO/NIO2）。异步 IO 操作基于事件和回调机制。
区分同步或异步（synchronous/asynchronous）。简单来说，同步是一种可靠的有序运行机制，当我们进行同步操作时，后续的任务是等待当前调用返回，才会进行下一步。；而异步则相反，其他任务不需要等待当前调用返回，通常依靠事件、回调等机制来实现任务间次序关系。
阻塞与非阻塞（blocking/non-blocking）。在进行阻塞操作时，当前线程会处于阻塞状态，无法从事其他任务，只有当条件就绪才能继续，比如 ServerSocket 新连接建立完毕，或数据读取、写入操作完成；而非阻塞则是不管 IO 操作是否结束，直接返回，相应操作在后台继续处理。
- IO 不仅仅是对文件的操作，网络编程中，比如Socket 通信，都是典型的 IO 操作目标。
- 输入流、输出流（InputStream/OutputStream）是用于读取或写入字节的，例如操作图片文件。
- Reader/Writer 则是用于操作字符，增加了字符编解码等功能，适用于类似从文件中读取或者写入文本信息。本质上计算机操作的都是字节，不管是网络通信还是文件读取，Reader/Writer 相当于构建了应用逻辑和原始数据之间的桥梁。
- BufferedOutputStream 等带缓冲区的实现，可以避免频繁的磁盘读写，进而提高 IO 处理效率。这种设计利用了缓冲区，将批量数据进行一次操作，但在使用中千万别忘记flush。
- 很多 IO 工具类都实现了 Closeable 接口，因为需要进行资源的释放。打开 FileInputStream，它就会获取相应的文件描述符（FileDescriptor），需要利用 try-with-resource,try-finally等机制保证 FileInputStream 被明确关闭，进而相应文件描述符也会失效，否则将导致资源无法被释放。
NIO 的主要组成部分
Buffer，高效的数据容器，除了布尔类型，所有原始数据类型相应的Buffer.
Channel，类似在 Linux 之类操作系统上看到的文件描述符，是 NIO 中被用来支持批量式 IO 操作的一种抽象。
File 或者 Socket，通常被认为是比较高层次的抽象，而 Channel 则是更加操作系统底层的一种抽象，这也使得 NIO 得以充分利用现代操作系统底层机制，获得特定场景的性能优化。不同层次的抽象是相互关联的，我们可以通过 Socket 获取channel,反之亦然。Selector，是 NIO 实现多路复用的基础，它提供了一种高效的机制，可以检测到注册在 Selector 上的多个channel,是否有channel处于就绪状态，进而实现了单线程对多 Channel 的高效管理。
Selector 同样是基于底层操作系统机制，不同模式、不同版本都存在区别。linux中依赖于epoll。
NIO 能解决什么问题？
设想，我们需要实现一个服务器应用，只简单要求能够同时服务多个客户端请求即可。
使用 java.io 和 java.net 中的同步、阻塞式API可以简单实现：
public class DemoServer extends Thread {
private ServerSocket serverSocket;
public int getPort() {
return serverSocket.getLocalPort();
}
public void run() {
try {
// 绑定端口0
serverSocket = new ServerSocket(0);
while (true) {
// 阻塞等待客户端连接
Socket socket = serverSocket.accept();
RequestHandler requestHandler = new RequestHandler(socket);
requestHandler.start();
}
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (serverSocket != null) {
try {
serverSocket.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
;
}
}
}
public static void main(String[] args) throws IOException {
DemoServer server = new DemoServer();
server.start();
// 模拟了一个简单的客户端，只进行连接、读取、打印
try (Socket client = new Socket(InetAddress.getLocalHost(), server.getPort())) {
BufferedReader bufferedReader = new BufferedReader(new InputStreamReader(client.getInputStream()));
bufferedReader.lines().forEach(s -> System.out.println(s));
}
}
}
// 简化实现，不做读取，直接发送字符串
class RequestHandler extends Thread {
private Socket socket;
RequestHandler(Socket socket) {
this.socket = socket;
}
@Override
public void run() {
try (PrintWriter out = new PrintWriter(socket.getOutputStream());) {
out.println("Hello world!");
out.flush();
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
