1. 簡(jiǎn)介
按流劃分,可以分為輸入流和輸出流;
按單位劃分,可以分為字節(jié)流和字符流;
字節(jié)流:inputStream、outputStream;
字符流:reader、writer;
按照流的角色劃分為節(jié)點(diǎn)流和處理流。
Java IO流共涉及40多個(gè)類(lèi),這些類(lèi)看上去很雜亂,但實(shí)際上很有規(guī)則,而且彼此之間存在非常緊密的聯(lián)系, Java IO流的40多個(gè)類(lèi)都是從如下4個(gè)抽象類(lèi)基類(lèi)中派生出來(lái)的。
InputStream/Reader: 所有的輸入流的基類(lèi),前者是字節(jié)輸入流,后者是字符輸入流。
OutputStream/Writer: 所有輸出流的基類(lèi),前者是字節(jié)輸出流,后者是字符輸出流。
2. 按操作方式分類(lèi)結(jié)構(gòu)圖
3. 按操作對(duì)象分類(lèi)結(jié)構(gòu)圖
BIO、NIO、AIO 有什么區(qū)別?
1. 簡(jiǎn)答
BIO:Block IO 同步阻塞式 IO,就是我們平常使用的傳統(tǒng) IO,它的特點(diǎn)是模式簡(jiǎn)單使用方便,并發(fā)處理能力低。
NIO:Non IO 同步非阻塞 IO,是傳統(tǒng) IO 的升級(jí),客戶(hù)端和服務(wù)器端通過(guò) Channel(通道)通訊,實(shí)現(xiàn)了多路復(fù)用。
AIO:Asynchronous IO 是 NIO 的升級(jí),也叫 NIO2,實(shí)現(xiàn)了異步非堵塞 IO ,異步 IO 的操作基于事件和回調(diào)機(jī)制。
2. 詳細(xì)回答
BIO (Blocking I/O): 同步阻塞I/O模式,數(shù)據(jù)的讀取寫(xiě)入必須阻塞在一個(gè)線程內(nèi)等待其完成。在活動(dòng)連接數(shù)不是特別高(小于單機(jī)1000)的情況下,這種模型是比較不錯(cuò)的,可以讓每一個(gè)連接專(zhuān)注于自己的 I/O 并且編程模型簡(jiǎn)單,也不用過(guò)多考慮系統(tǒng)的過(guò)載、限流等問(wèn)題。線程池本身就是一個(gè)天然的漏斗,可以緩沖一些系統(tǒng)處理不了的連接或請(qǐng)求。但是,當(dāng)面對(duì)十萬(wàn)甚至百萬(wàn)級(jí)連接的時(shí)候,傳統(tǒng)的 BIO 模型是無(wú)能為力的。因此,我們需要一種更高效的 I/O 處理模型來(lái)應(yīng)對(duì)更高的并發(fā)量。
NIO (New I/O): NIO是一種同步非阻塞的I/O模型,在Java 1.4 中引入了NIO框架,對(duì)應(yīng) java.nio 包,提供了 Channel , Selector,Buffer等抽象。NIO中的N可以理解為Non-blocking,不單純是New。它支持面向緩沖的,基于通道的I/O操作方法。 NIO提供了與傳統(tǒng)BIO模型中的 Socket 和 ServerSocket 相對(duì)應(yīng)的 SocketChannel 和 ServerSocketChannel 兩種不同的套接字通道實(shí)現(xiàn),兩種通道都支持阻塞和非阻塞兩種模式。阻塞模式使用就像傳統(tǒng)中的支持一樣,比較簡(jiǎn)單,但是性能和可靠性都不好;非阻塞模式正好與之相反。對(duì)于低負(fù)載、低并發(fā)的應(yīng)用程序,可以使用同步阻塞I/O來(lái)提升開(kāi)發(fā)速率和更好的維護(hù)性;對(duì)于高負(fù)載、高并發(fā)的(網(wǎng)絡(luò))應(yīng)用,應(yīng)使用 NIO 的非阻塞模式來(lái)開(kāi)發(fā)
AIO (Asynchronous I/O): AIO 也就是 NIO 2。在 Java 7 中引入了 NIO 的改進(jìn)版 NIO 2,它是異步非阻塞的IO模型。異步 IO 是基于事件和回調(diào)機(jī)制實(shí)現(xiàn)的,也就是應(yīng)用操作之后會(huì)直接返回,不會(huì)堵塞在那里,當(dāng)后臺(tái)處理完成,操作系統(tǒng)會(huì)通知相應(yīng)的線程進(jìn)行后續(xù)的操作。AIO 是異步IO的縮寫(xiě),雖然 NIO 在網(wǎng)絡(luò)操作中,提供了非阻塞的方法,但是 NIO 的 IO 行為還是同步的。對(duì)于 NIO 來(lái)說(shuō),我們的業(yè)務(wù)線程是在 IO 操作準(zhǔn)備好時(shí),得到通知,接著就由這個(gè)線程自行進(jìn)行 IO 操作,IO操作本身是同步的。查閱網(wǎng)上相關(guān)資料,我發(fā)現(xiàn)就目前來(lái)說(shuō) AIO 的應(yīng)用還不是很廣泛,Netty 之前也嘗試使用過(guò) AIO,不過(guò)又放棄了。
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