1，理解java中的IO

Posted 2020-07-08 机械狂魔

IO中的几种形式

基于字节：InputStream、OutputStream

基于字符：Writer、Reader

基于磁盘:File

基于网络Socket

 

最终都是字节操作，字符到字节要编码转换。耗时，容易乱码

 

1，磁盘IO

磁盘设置，应用程序只能系统调用，要内核空间和用户空间切换，

标准访问文件：

读取为例，先读到内核空间，再读到用户空间。

另外有直接IO，系统缓存一下，直接从缓存读

同步，异步，内存映射(内核空间映射到用户空间减少复制操作)

 

2，网络IO

Socket是抽象概念，也是字节流

 

3，NIO

主要是信道和选择器。传统IO访问竞争资源要同步，产生阻塞

NIO一个线程监听客户端请求，阻塞方式执行。另外一个线程负责处理请求用NIO

tomcat的NIO

<Connector port="8080" protocol="org.apache.coyote.http11.Http11NioProtocol"

可以看出在处理动态资源时NIO的优势并不明显甚至还不如IO，其主要原因是动态资源，是IO和cpu密集型操作，导致很多请求都阻塞在CPU和IO上，所以socket IO只能干等着，发挥不出NIO的优势 

再看处理静态时NIO的表现，虽然不稳定但性能的提升还是很明显的，所以NIO常常用来处理请求多并且处理起来比较简单的应用中，如memcached，NIO的方式连接redis也能提升并发数

 

FileChannel

把文件映射到内存区域，省去了内核空间复制到用户空间的损耗

 

 

4，IO调优：

 

磁盘：增加缓存，减少磁盘访问次数

 

TCP网络：TCP连接复用，增加端口范围

减少网络交互次数、传输数据量、减少编码(转化成字节再发送)

注意动态资源NIO,不明显，静态资源更适合

 

5，相关的设计模式：

 

适配器模式，改变接口来重复使用

把一个类的接口变成客户端能接受的另一种接口。

使两个接口不一样的类能一起工作。

InputStreamReader适配器实现了Reader接口，持有InputStream引用。这样Reader字节最终调用InputStream

InputStreamReader：对象+接口

 

装饰器模式，接口不变，增强原来对象的功能

赋予类更多的功能，

FileInputStream,

BufferedInputStream是具体实现者，把InputStream读取内容保存在内存中，增强了功能。

 

抽象组件：InputStream

装饰器FileInputStream：实现了InputStream所有接口，持有InputStream引用

实现者BufferedInputStream：把InputStream读取内容保存在内存中，增强了功能。