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NIO BIO AIO

  • IO
  • 介绍
  • Java流的分类
  • BIO(Blocking I/O)
  • NIO (no-blocking io)
  • AIO( Asynchronous I/O)

IO

介绍

通过数据流、序列化和文件系统提供系统输入和输出。

Java的核心库java.io提供了全面的IO接口。包括:文件读写、标准设备输出等。Java中IO是以流为基础进行输入输出的,所有数据被串行化写入输出流,或者从输入流读入。

传统的IO 分为4种类型

  • InputStream、OutputStream 基于字节操作的 IO
  • Writer、Reader 基于字符操作的 IO
  • File 基于磁盘操作的 IO
  • Socket 基于网络操作的 IO

Java流的分类

按流向分

  • 输入流: 程序可以从中读取数据的流。
  • 输出流: 程序能向其中写入数据的流。

按数据传输单位分

  • 字节流: 以字节为单位传输数据的流
  • 字符流: 以字符为单位传输数据的流

按功能分

  • 节点流: 用于直接操作目标设备的流
  • 过滤流: 是对一个已存在的流的链接和封装,通过对数据进行处理为程序提供功能强大、灵活的读写功能。

java.io常用类
JDK所提供的所有流类位于java.io包中,都分别继承自以下四种抽象流类:

  • InputStream:继承自InputStream的流都是用于向程序中输入数据的,且数据单位都是字节(8位)。
  • OutputStream:继承自OutputStream的流都是程序用于向外输出数据的,且数据单位都是字节(8位)。
  • Reader:继承自Reader的流都是用于向程序中输入数据的,且数据单位都是字符(16位)。
  • Writer:继承自Writer的流都是程序用于向外输出数据的,且数据单位都是字符(16位)。

BIO(Blocking I/O)

同步阻塞I/O模式,数据的读取写入必须阻塞在一个线程内等待其完成

NIO (no-blocking io)

是 Java 1.4 引入的 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高性能的数据操作方式。

NIO 是利用了单线程轮询事件的机制,通过高效地定位就绪的 Channel,来决定做什么,仅仅 select 阶段是阻塞的,可以有效避免大量客户端连接时,频繁线程切换带来的问题,应用的扩展能力有了非常大的提高。

AIO( Asynchronous I/O)

AIO 是 Java 1.7 之后引入的包,是 NIO 的升级版本,提供了异步非堵塞的 IO 操作方式, AIO(Asynchronous IO),异步 IO 是基于事件和回调机制实现的,也就是应用操作之后会直接返回,不会堵塞在那里,当后台处理完成,操作系统会通知相应的线程进行后续的操作。
jdk7主要增加了三个新的异步通道:

  • AsynchronousFileChannel: 用于文件异步读写;
  • AsynchronousSocketChannel: 客户端异步socket;
  • AsynchronousServerSocketChannel: 服务器异步socket。
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