11Java IO NIO

Posted 2020-11-10 xuan5301215

Java IO 方式有很多种，基于不同的 IO 抽象模型和交互方式，可以进行简单区分。

传统的 java.io 包，它基于流模型实现，提供了我们最熟知的一些 IO 功能，比如 File 抽象、输入输出流等。交互方式是同步、阻塞的方式，也就是说，在读取输入流或者写入输出流时，在读、写动作完成之前，线程会一直阻塞在那里，它们之间的调用是可靠的线性顺序。java.io 包的好处是代码比较简单、直观，缺点则是 IO 效率和扩展性存在局限性，容易成为应用性能的瓶颈。很多时候，人们也把 java.net 下面提供的部分网络 API，比如 Socket、ServerSocket、HttpURLConnection 也归类到同步阻塞 IO 类库，因为网络通信同样是 IO 行为。

 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的高性能数据操作方式。

在 Java 7 中，NIO 有了进一步的改进，也就是 NIO 2，引入了异步非阻塞 IO 方式，也有很多人叫它 AIO（Asynchronous IO）。异步 IO 操作基于事件和回调机制，可以简单理解为，应用操作直接返回，而不会阻塞在那里，当后台处理完成，操作系统会通知相应线程进行后续工作。

 

从传统 IO(BIO) 到 NIO、NIO 2(AIO)，其中有很多地方可以扩展开来，考察点涉及方方面面，比如：

• 基础 API 功能与设计， InputStream/OutputStream 和 Reader/Writer 的关系和区别。

• NIO、NIO 2 的基本组成。

• 给定场景，分别用不同模型实现，分析 BIO、NIO 等模式的设计和实现原理。

• NIO 提供的高性能数据操作方式是基于什么原理，如何使用？

• 或者，从开发者的角度来看，你觉得 NIO 自身实现存在哪些问题？有什么改进的想法吗？