【JAVA】一站式学习Java网络编程 全面理解BIO/NIO/AIO

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〖课程介绍〗:

•   以创新性的“对比式学习”搭建网络编程课程，课程主线：网络层基础铺垫–>java网络编程前置技术讲解–>阻塞式编程BIO–>非阻塞式编程NIO–>异步编程AIO–>综合实战）适合每一位需要理解网络编程的同学们学习。

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〖课程目录〗:

• 第1章 【开宗明义】网络编程三剑客BIO、NIO、AIO 试看1 节 | 14分钟

• 网络编程是RPC的奠基，RPC编程贯穿了程序员生涯的始终。本章首先分析为什么要学网络编，本课为谁设计，然后介绍课程内容主线脉络，让大家清晰知道本课程并非光说不练的假把式，而是处处有实战，实战项目步步优化，最后通过综合项目巩固所学。…

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• 视频：1-1 【探秘java.io】始于BIO,陷于NIO,终于AIO (13:26)试看

• 第2章 网络层的解析与协议7 节 | 50分钟

• 本章首先对网络中涉及的网络链路层的解析进行讲解，进一步引出网络基本协议知识。使学员了解分层思想，对三种协议的定位及作用有所了解。

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• 视频：2-1 URL解析与构造 (06:27)

• 视频：2-2 域名DNS的解析过程 (07:02)

• 视频：2-3 域名DNS查询的两种方式：递归与迭代 (06:47)

• 视频：2-4 网络协议快速扫盲 (09:32)

• 视频：2-5 网络协议分门别类 (02:11)

• 视频：2-6 连接一切（物理、网卡、主机、端口的连接） (06:48)

• 视频：2-7 网络各个层的数据包格式 (10:25)

• 第3章 解读java.io专业术语也可以变得生动精辟 试看5 节 | 73分钟

• 本章对java.io包进行介绍，同时以一个直击灵魂的例子“告白为例”讲解同步异步阻塞非阻塞等几个专业术语，通俗易懂，印象深刻，最后简单普及线程及线程池的使用方式，主要目的是在后面IO网络编程中分析问题及使用做储备。…

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• 视频：3-1 java.io之字符流 (18:01)

• 视频：3-2 java.io之字节流 (13:53)

• 视频：3-3 Socket概述 (13:29)

• 视频：3-4 同步异步阻塞非阻塞 (12:47)试看

• 视频：3-5 网络通信中的线程池 (14:04)

• 第4章 JavaIO的“前世”：BIO阻塞模型 试看6 节 | 56分钟

• 本章引入编程模型的概念，首先通过分析BIO编程模型，使同学了解BIO设计思想；然后对BIO编程核心类和网络编程原理进行讲解，使同学掌握BIO编程步骤，为后续进行基于NIO的聊天室做铺垫。

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• 视频：4-1 Socket与ServerSocket (05:43)

• 视频：4-2 实战：ServerSocket (18:22)试看

• 视频：4-3 实战：Socket (15:01)

• 视频：4-4 运行简单的服务器客户端实例 (06:04)

• 视频：4-5 运行改进的服务器客户端实例(上) (06:40)

• 视频：4-6 运行改进的服务器客户端实例(下) (03:58)

• 第5章 实战：基于BIO的多人聊天室设计与实现14 节 | 140分钟

• 光说不练假把式。所谓以史为鉴,可以知兴替，现在开始用最古老最传统的技术BIO进行多人聊天室的设计和实战。从BIO编程模型的分析，到聊天室功能的抽象，到设计与UML建模，最终到实现，进一步优化重构，步步不离实际开发。…

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• 视频：5-1 BIO编程模型简析 (06:21)

• 视频：5-2 多人聊天室功能概述 (02:02)

• 视频：5-3 多人聊天室设计 (07:26)

• 视频：5-4 多人聊天室设计UML建模之时序图 (12:36)

• 视频：5-5 实现聊天室服务端：ChatServer (31:50)

• 视频：5-6 实现聊天室监听器：ChatHandler(上) (05:03)

• 视频：5-7 实现聊天室监听器：ChatHandler(下) (21:32)

• 视频：5-8 实现聊天室客户端：ChatClient (21:50)

• 视频：5-9 实现聊天室用户输入监听器：UserInputHandler（上） (10:27)

• 视频：5-10 实现聊天室用户输入监听器：UserInputHandler（下） (00:28)

• 视频：5-11 多人聊天室演示（上） (03:13)

• 视频：5-12 多人聊天室演示（下） (02:20)

• 视频：5-13 伪异步IO编程模型简析 (06:32)

• 视频：5-14 使用伪异步IO改进多人聊天室 (07:45)

• 第6章 JavaIO的“今生”：NIO非阻塞模型8 节 | 128分钟

• 首先对比上一章BIO编程模型介绍NIO编程模型，通过对比讲解NIO在编程模型上的优点；然后讲解NIO中核心类；分别利用BIO和NIO实战本地文件拷贝功能并分析性能差异引起的原因，夯实NIO的基本功，为后续的改造聊天室功能做技术铺垫。…

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• 视频：6-1 NIO概述 (13:29)

• 视频：6-2 Buffer简析 (16:38)

• 视频：6-3 Channel简析 (02:21)

• 视频：6-4 实战：多方法实现本地文件拷贝（上） (25:41)

• 视频：6-5 实战：多方法实现本地文件拷贝（下） (27:41)

• 视频：6-6 本地文件拷贝演示（上） (15:02)

• 视频：6-7 本地文件拷贝演示（下） (09:41)

• 视频：6-8 Selector简析 (17:20)

• 第7章 实战：使用NIO改造多人聊天室10 节 | 148分钟

• 传说，目前很火的NIO框架是Netty，不学好NIO，进入Netty世界会被虐，还有RPC的基石也是NIO,所以话不多说，本章以代码驱动式让你全面掌握NIO模型下的编程，同时让你感受聊天室改造后性能的提升。

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• 视频：7-1 NIO编程模型精讲 (16:43)

• 视频：7-2 NIO模型实现ChatServe_1 (15:51)

• 视频：7-3 NIO模型实现ChatServer_2 (19:28)

• 视频：7-4 NIO模型实现ChatServer-accept事件 (04:53)

• 视频：7-5 NIO模型实现ChatServer_read事件 (16:40)

• 视频：7-6 NIO模型实现ChatServer_forwardMessage (17:39)

• 视频：7-7 NIO模型实现ChatServer_handles (19:21)

• 视频：7-8 NIO模型实现ChatClient_1 (13:54)

• 视频：7-9 NIO模型实现ChatClient_2 (13:55)

• 视频：7-10 NIO模型多人聊天室演示 (08:51)

• 第8章 JavaIO的“后世”之师：AIO异步通信模型8 节 | 114分钟

• 首先对照BIO、NIO介绍AIO编程模型，回顾三种编程模型，总结IO网络编程的演化历史；然后讲解JDK中AIO核心类及实现原理并梳理AIO编程步骤。

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• 视频：8-1 内核IO模型 (21:25)

• 视频：8-2 异步调用机制 (08:13)

• 视频：8-3 服务器端实现(第一回合) (16:21)

• 视频：8-4 服务器端实现(第二回合) (16:41)

• 视频：8-5 服务器端实现(第三回合) (13:48)

• 视频：8-6 服务器端实现(最终回合) (14:52)

• 视频：8-7 客户端实现 (17:05)

• 视频：8-8 演示 (05:08)

• 第9章 实战：基于AIO改造多人聊天室10 节 | 117分钟

• 所谓前事不忘后事之师，尽管当前AIO用的很少，不过按照技术发展的进程，未来可期。因此我们需要面向未来学习，面向未来编程。本章对聊天室进行AIO改造，同时观察改造前后性能的提升。

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• 视频：9-1 AIO模型 (10:37)

• 视频：9-2 ChatServer服务器的创建 (14:40)

• 视频：9-3 ChatServer服务器实现AcceptHandler (17:42)

• 视频：9-4 ChatServer服务器实现ClientHandler (27:09)

• 视频：9-5 ChatServer服务器在线用户列表操作 (08:22)

• 视频：9-6 ChatServer服务器提取客户端身份标识 (04:56)

• 视频：9-7 ChatServer服务器转发信息操作 (12:04)

• 视频：9-8 AIO客户端实现 (11:41)

• 视频：9-9 AIO客户端实现消息发送 (05:38)

• 视频：9-10 AIO多人聊天室演示 (03:46)

• 第10章 综合实战：简易版Web服务器【“道”与“术”的进阶】17 节 | 192分钟

• 本章先对服务器基本知识做介绍；然后分析web服务器的原理及使用；最后带领学员动手从设计到测试完整实现一个简易版web服务器。

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• 视频：10-1 向服务器请求资源 (11:52)

• 视频：10-2 Tomcat结构 (14:50)

• 视频：10-3 实现Request (17:39)

• 视频：10-4 测试Request (04:57)

• 视频：10-5 实现Response (28:22)

• 视频：10-6 测试Response (16:45)

• 视频：10-7 实现Connector和Processor (15:51)

• 视频：10-8 实现TestClient (06:20)

• 视频：10-9 向webserver请求静态资源 (01:44)

• 视频：10-10 实现ServletRequest和ServletResponse (05:30)

• 视频：10-11 实现Servlet (08:10)

• 视频：10-12 使用faCADe模式 (14:24)

• 视频：10-13 实现ServletProcessor (13:33)

• 视频：10-14 测试ServletProcessor (07:40)

• 视频：10-15 向webserver请求动态资源 (05:09)

• 视频：10-16 使用nio模型重写connector (18:06)

• 视频：10-17 向改写后的webserver发送请求 (00:42)

• 第11章 JavaIO经典再现【面试装逼必备佳品】5 节 | 21分钟

• 本章回顾前面学习到的原理及实践编程中观察到的现象，对三种IO进行总结，归纳出三种IO的优劣势及使用场景和使用限制；对常见面试题进行解答；归纳总结网络编程所有知识点。

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• 视频：11-1 BIO聊天室运行状态 (06:02)

• 视频：11-2 使用线程池的BIO聊天室运行状态 (03:59)

• 视频：11-3 NIO聊天室运行状态 (02:13)

• 视频：11-4 AIO聊天室运行状态 (02:16)

• 视频：11-5 三种IO模型的适用场景 (06:17)

• 第12章 曲终人散，江湖再会2 节 | 31分钟

• 恭喜小伙伴们，闯关成功，顺利get√到java.io的技能，课程尾声，对全课进行总结梳理，预祝小伙伴们前程似锦，他日我们江湖再见~~

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• 视频：12-1 思维导图总结（上） (15:22)

• 视频：12-2 思维导图总结（下） (15:09)

有需要联系v；加客服窗口的联系方式

摘要：本文旨在全面解析Java网络编程，深入探讨BIO、NIO和AIO三种编程模型，以帮助读者一站式掌握Java网络编程的核心技术。通过对比分析，读者将能够全面理解这三种模型的特点、应用场景以及在实际开发中的选择策略。

1、BIO编程模型

BIO（Blocking I/O）是Java网络编程中最传统的编程模型。在这种模型中，每个线程负责处理一个客户端的请求，当线程处理I/O操作时，它会一直阻塞，直到操作完成。这种模型在处理大量并发请求时效率较低，容易成为系统性能的瓶颈。

在BIO模型中，服务器端通常会创建一个线程池，用于处理客户端的连接请求。当客户端发起连接请求时，服务器端会从线程池中获取一个线程来处理这个请求。线程负责读取客户端发送的数据，处理业务逻辑，然后将结果发送给客户端。

然而，BIO模型存在一些缺点。首先，它无法充分利用多核处理器的性能，因为每个线程只能处理一个客户端的请求。其次，线程的创建和销毁开销较大，不适合处理大量并发请求。最后，BIO模型在处理高并发场景时，容易发生线程竞争，导致系统性能下降。

2、NIO编程模型

NIO（Non-blocking I/O）是Java 1.4引入的一种新的I/O模型。与BIO相比，NIO使用非阻塞的方式处理I/O操作，可以同时处理多个客户端的请求，从而提高系统的并发处理能力。

NIO的核心组件是Selector，它允许一个单独的线程同时处理多个通道（Channel）的I/O操作。通道是NIO中用于表示I/O操作的抽象，它可以是一个文件、网络套接字等。通过Selector，线程可以监听多个通道的事件，如连接请求、数据可读、数据可写等。

NIO编程模型中，服务器端首先创建一个ServerSocketChannel，然后绑定到一个端口上。客户端发起连接请求后，服务器端会创建一个SocketChannel，并将它注册到Selector上。当Selector检测到SocketChannel有可读数据时，线程可以从Selector中获取这些数据，并处理业务逻辑。

3、AIO编程模型

AIO（Asynchronous I/O）是Java 7引入的一种新的I/O模型，它进一步提高了NIO的性能。AIO模型允许应用程序直接从操作系统接收I/O事件通知，而不需要轮询或阻塞等待。这种模型在处理高并发场景时，可以显著提高系统的性能。

AIO模型的核心组件是AsynchronousChannelGroup，它是一个线程池，用于处理I/O事件。应用程序通过提交异步任务到AsynchronousChannelGroup，让线程池中的线程处理这些任务。当异步任务完成时，线程池会通知应用程序，应用程序可以处理这些任务的结果。

在AIO模型中，服务器端创建一个ServerSocketChannel，并绑定到一个端口上。客户端发起连接请求后，服务器端会创建一个SocketChannel，并将它注册到AsynchronousChannelGroup上。当客户端发送数据时，AsynchronousChannelGroup会处理这些数据，并将结果通知应用程序。

4、BIO、NIO和AIO的选择策略

在实际开发中，选择BIO、NIO或AIO模型取决于具体的应用场景和性能需求。以下是一些选择策略：

1）对于低并发、对性能要求不高的应用，可以使用BIO模型。

2）对于高并发、对性能要求较高的应用，可以使用NIO模型。

3）对于需要处理大量并发请求，且对性能要求极高的应用，可以使用AIO模型。

总结：

本文全面解析了Java网络编程中的BIO、NIO和AIO三种编程模型，对比分析了它们的特点、应用场景以及选择策略。通过本文的学习，读者可以更好地理解Java网络编程的核心技术，为实际开发提供有益的参考。

本文由nayona.cn整理

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