Java面試準備之IO
阿新 • • 發佈：2017-09-03
最大 輸入 暫時 多個 devel 繼續 tro 連接 selector
Java IO
Java IO 分類
- Java BIO： 同步並阻塞，服務器實現模式為一個連接一個線程，即客戶端有連接請求時服務器端就需要啟動一個線程進行處理，如果這個連接不做任何事情會造成不必要的線程開銷，當然可以通過線程池機制改善。
- Java NIO ： 同步非阻塞，服務器實現模式為一個請求一個線程，即當一個連接創建後，不需要對應一個線程，這個連接會被註冊到多路復用器上面，所以所有的連接只需要一個線程就可以搞定，當這個線程中的多路復用器進行輪詢的時候，發現連接上有請求的話，才開啟一個線程進行處理，也就是一個請求一個線程模式。BIO與NIO一個比較重要的不同，是我們使用BIO的時候往往會引入多線程，每個連接一個單獨的線程；而NIO則是使用單線程或者只使用少量的多線程，每個連接共用一個線程。
- Java AIO(NIO.2) ： 異步非阻塞，服務器實現模式為一個有效請求一個線程，客戶端的I/O請求都是由OS先完成了再通知服務器應用去啟動線程進行處理。
名詞解釋
- 同步:指的是用戶進程觸發IO操作需要等待或者輪詢的去查看IO操作執行完成才能執行其他操作.這種方式性能比較差，只有一些對數據安全性要求比較高的場景中才會使用．
- 異步:異步是指用戶進程觸發IO操作以後便開始做自己的事情，而當IO操作已經完成的時候會得到IO完成的通知（異步的特點就是通知）
- 阻塞：所謂阻塞方式的意思是指, 當試圖對該文件描述符進行讀寫時, 如果當時沒有東西可讀,或者暫時不可寫, 程序就進入等待 狀態, 直到有東西可讀或者可寫為止
- 非阻塞：非阻塞狀態下, 如果沒有東西可讀, 或者不可寫, 讀寫函數馬上返回, 而不會等待
BIO、NIO、AIO適用場景分析
- BIO方式適用於連接數目比較小且固定的架構，這種方式對服務器資源要求比較高，並發局限於應用中，JDK1.4以前的唯一選擇，但程序直觀簡單易理解。
- NIO方式適用於連接數目多且連接比較短（輕操作）的架構，比如聊天服務器，並發局限於應用中，編程比較復雜，JDK1.4開始支持。
- AIO方式使用於連接數目多且連接比較長（重操作）的架構，比如相冊服務器，充分調用OS參與並發操作，編程比較復雜，JDK7開始支持。
Java NIO和IO的主要區別
-
面向流與面向緩沖. Java NIO和IO之間第一個最大的區別是，IO是面向流的，NIO是面向緩沖區的。Java IO面向流意味著每次從流中讀一個或多個字節，直至讀取所有字節，它們沒有被緩存在任何地方。此外，它不能前後移動流中的數據。如果需要前後移動從流中讀取的數據，需要先將它緩存到一個緩沖區。 Java NIO的緩沖導向方法略有不同。數據讀取到一個它稍後處理的緩沖區，需要時可在緩沖區中前後移動。這就增加了處理過程中的靈活性。
-
阻塞與非阻塞IO Java IO的各種流是阻塞的。這意味著，當一個線程調用read() 或 write()時，該線程被阻塞，直到有一些數據被讀取，或數據完全寫入。該線程在此期間不能再幹任何事情了。 Java NIO的非阻塞模式，使一個線程從某通道發送請求讀取數據，但是它僅能得到目前可用的數據，如果目前沒有數據可用時，該線程可以繼續做其他的事情。 非阻塞寫也是如此。一個線程請求寫入一些數據到某通道，但不需要等待它完全寫入，這個線程同時可以去做別的事情。線程通常將非阻塞IO的空閑時間用於在其它通道上執行IO操作，所以一個單獨的線程現在可以管理多個輸入和輸出通道（channel）。
-
選擇器（Selectors） Java NIO的選擇器允許一個單獨的線程來監視多個輸入通道，你可以註冊多個通道使用一個選擇器，然後使用一個單獨的線程來“選擇”通道：這些通道裏已經有可以處理的輸入，或者選擇已準備寫入的通道。這種選擇機制，使得一個單獨的線程很容易來管理多個通道。
參考資料
- http://bbym010.iteye.com/blog/2100868
- http://developer.51cto.com/art/201112/307463.htm
- http://ifeve.com/java-nio-vs-io/
Java面試準備之IO