11、Java IO NIO
Java IO 方式有很多種,基於不同的 IO 抽象模型和交互方式,可以進行簡單區分。
傳統的 java.io 包,它基於流模型實現,提供了我們最熟知的一些 IO 功能,比如 File 抽象、輸入輸出流等。交互方式是同步、阻塞的方式,也就是說,在讀取輸入流或者寫入輸出流時,在讀、寫動作完成之前,線程會一直阻塞在那裏,它們之間的調用是可靠的線性順序。java.io 包的好處是代碼比較簡單、直觀,缺點則是 IO 效率和擴展性存在局限性,容易成為應用性能的瓶頸。很多時候,人們也把 java.net 下面提供的部分網絡 API,比如 Socket、ServerSocket、HttpURLConnection 也歸類到同步阻塞 IO 類庫,因為網絡通信同樣是 IO 行為。
JDK 1.4 中引入了 NIO 框架(java.nio 包),提供了 Channel、Selector、Buffer 等新的抽象,可以構建多路復用的、同步非阻塞 IO 程序,同時提供了更接近操作系統底層的高性能數據操作方式。
在 Java 7 中,NIO 有了進一步的改進,也就是 NIO 2,引入了異步非阻塞 IO 方式,也有很多人叫它 AIO(Asynchronous IO)。異步 IO 操作基於事件和回調機制,可以簡單理解為,應用操作直接返回,而不會阻塞在那裏,當後臺處理完成,操作系統會通知相應線程進行後續工作。
從傳統 IO(BIO) 到 NIO、NIO 2(AIO),其中有很多地方可以擴展開來,考察點涉及方方面面,比如:
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基礎 API 功能與設計, InputStream/OutputStream 和 Reader/Writer 的關系和區別。
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NIO、NIO 2 的基本組成。
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給定場景,分別用不同模型實現,分析 BIO、NIO 等模式的設計和實現原理。
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NIO 提供的高性能數據操作方式是基於什麽原理,如何使用?
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或者,從開發者的角度來看,你覺得 NIO 自身實現存在哪些問題?有什麽改進的想法嗎?
11、Java IO NIO