BIO、NIO、AIO的区别?

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酸菜鱼. 发表于 2022/07/25 22:35:30 2022/07/25
【摘要】 BIO、NIO、AIO的区别?

字节流如何转为字符流?
字节输入流转字符输入流通过 InputStreamReader 实现,该类的构造函数可以传入 InputStream 对象。

字节输出流转字符输出流通过 OutputStreamWriter 实现,该类的构造函数可以传入 OutputStream 对象。

字符流与字节流的区别?
读写的时候字节流是按字节读写,字符流按字符读写。
字节流适合所有类型文件的数据传输,因为计算机字节(Byte)是电脑中表示信息含义的最小单位。字符流只能够处理纯文本数据,其他类型数据不行,但是字符流处理文本要比字节流处理文本要方便。
在读写文件需要对内容按行处理,比如比较特定字符,处理某一行数据的时候一般会选择字符流。
只是读写文件,和文件内容无关时,一般选择字节流。
什么是阻塞IO?什么是非阻塞IO?
IO操作包括:对硬盘的读写、对socket的读写以及外设的读写。

当用户线程发起一个IO请求操作(本文以读请求操作为例),内核会去查看要读取的数据是否就绪,对于阻塞IO来说,如果数据没有就绪,则会一直在那等待,直到数据就绪;对于非阻塞IO来说,如果数据没有就绪,则会返回一个标志信息告知用户线程当前要读的数据没有就绪。当数据就绪之后,便将数据拷贝到用户线程,这样才完成了一个完整的IO读请求操作,也就是说一个完整的IO读请求操作包括两个阶段:

1)查看数据是否就绪;

2)进行数据拷贝(内核将数据拷贝到用户线程)。

那么阻塞(blocking IO)和非阻塞(non-blocking IO)的区别就在于第一个阶段,如果数据没有就绪,在查看数据是否就绪的过程中是一直等待,还是直接返回一个标志信息。

Java中传统的IO都是阻塞IO,比如通过socket来读数据,调用read()方法之后,如果数据没有就绪,当前线程就会一直阻塞在read方法调用那里,直到有数据才返回;而如果是非阻塞IO的话,当数据没有就绪,read()方法应该返回一个标志信息,告知当前线程数据没有就绪,而不是一直在那里等待。

深入了解可看这篇文章:https://mp.weixin.qq.com/s/p5qM2UJ1uIWyongfVpRbCg

BIO、NIO、AIO的区别?
BIO:同步并阻塞,在服务器中实现的模式为一个连接一个线程。也就是说,客户端有连接请求的时候,服务器就需要启动一个线程进行处理,如果这个连接不做任何事情会造成不必要的线程开销,当然这也可以通过线程池机制改善。BIO一般适用于连接数目小且固定的架构,这种方式对于服务器资源要求比较高,而且并发局限于应用中,是JDK1.4之前的唯一选择,但好在程序直观简单,易理解。
NIO:同步并非阻塞,在服务器中实现的模式为一个请求一个线程,也就是说,客户端发送的连接请求都会注册到多路复用器上,多路复用器轮询到有连接IO请求时才会启动一个线程进行处理。NIO一般适用于连接数目多且连接比较短(轻操作)的架构,并发局限于应用中,编程比较复杂,从JDK1.4开始支持。
AIO:异步并非阻塞,在服务器中实现的模式为一个有效请求一个线程,也就是说,客户端的IO请求都是通过操作系统先完成之后,再通知服务器应用去启动线程进行处理。AIO一般适用于连接数目多且连接比较长(重操作)的架构,充分调用操作系统参与并发操作,编程比较复杂,从JDK1.7开始支持。
Java IO都有哪些设计模式?
使用了适配器模式和装饰器模式

适配器模式:

Reader reader = new INputStreamReader(inputStream);
把一个类的接口变换成客户端所期待的另一种接口,从而使原本因接口不匹配而无法在一起工作的两个类能够在一起工作

类适配器:Adapter类(适配器)继承Adaptee类(源角色)实现Target接口(目标角色)
对象适配器:Adapter类(适配器)持有Adaptee类(源角色)对象实例,实现Target接口(目标角色)
装饰器模式:

new BufferedInputStream(new FileInputStream(inputStream));
一种动态地往一个类中添加新的行为的设计模式。就功能而言,装饰器模式相比生成子类更为灵活,这样可以给某个对象而不是整个类添加一些功能。

ConcreteComponent(具体对象)和Decorator(抽象装饰器)实现相同的Conponent(接口)并且Decorator(抽象装饰器)里面持有Conponent(接口)对象,可以传递请求。
ConcreteComponent(具体装饰器)覆盖Decorator(抽象装饰器)的方法并用super进行调用,传递请求。

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