基础篇-走进Java的IO

本文主要是介绍基础篇-走进Java的IO，对大家解决编程问题具有一定的参考价值，需要的程序猿们随着小编来一起学习吧！

本文根据《Netty权威指南(第2版)》第2章关于时间服务器的demo程序，概括地描述各种IO的应用，站在更宏观的角度看清差异。

目录

一. 传统的BIO

1. 时间服务器的设计

2. 问题

二. 伪异步I/O编程

1. 时间服务器的设计

2. 问题

三. NIO编程

1. JDK的NIO

2. 时间服务器的设计

四、AIO编程

1. JDK的AIO

2. 时间服务器的设计

一. 传统的BIO

1. 时间服务器的设计

（1）客户端

① 构建Socket（阻塞，直到与服务器建立连接）

② 通过socket获取输出流、写入请求信息

③ 通过socket获取输入流、读出响应信息（阻塞，直到读取到指定大小or指定结束符）

（2）服务端

① 构建ServerSocket

② 监听请求（阻塞，直到读取到客户端请求）

③ 监听到请求，创建Socket

④ 创建线程处理请求：通过socket获取输入流，读取请求信息 => 通过socket获取输出流，写入响应信息

2. 问题

1个线程只能处理1个客户端连接，无法满足高性能、高并发接入场景

二. 伪异步I/O编程

1. 时间服务器的设计

在服务端引入“线程池”

2. 问题

如果发送方较慢或网络传输较慢，读取方将被阻塞；如果读取方处理较慢，TCP的窗口size↓，直到为0，发送方将被阻塞。阻塞时间取决于对方I/O线程的处理速度和网络I/O的传输速度。

三. NIO编程

NIO = New I/O = Non-block I/O

1. JDK的NIO

与Socket、ServerSocket对应的是SocketChannel、ServerSocketChannel。严格讲，只是非阻塞I/O，不是异步的。

（1）缓冲区Buffer：实质是一个数组，读（写）NIO中的数据是从缓存区读（写）的

（2）通道Channel：可以用于读or写or同时进行两者，流只是在一个方向上移动（流是InputStream或OutputStream的子类）

（3）多路复用器Selector：Channel注册在Selector上，Selector通过selectedKeys()方法轮询已就绪的Channel（有读or写事件发生的Channel）

JDK 1.5update10之前，Selector基于select/poll实现

JDK 1.5update10之后，Selector基于epoll实现，没有连接句柄数的限制，意味着只需要1个Selector线程即可处理成千上万的客户端连接。

2. 时间服务器的设计

四、AIO编程

AIO = NIO 2.0

1. JDK的AIO

NIO 2.0的异步套接字通道是真正的异步非阻塞I/O，不需要通过selector对注册的通道进行轮询即可实现异步读写；

异步通道是由JDK底层的线程池负责回调并驱动读写操作。

2. 时间服务器的设计

这篇关于基础篇-走进Java的IO的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对大家有所帮助，也希望大家多多支持为之网！