Java IO

1、Java 中的 IO 流的分类？说出几个你熟悉的实现类？

1. 按功能来分：输⼊流（input）、输出流（output）。
2. 按类型来分：字节流 和 字符流。
3. 字节流：InputStream/OutputStream 是字节流的抽象类，这两个抽象类⼜派生了若干子类，不同的子类分别处理不同的操作类型。

2、字节流和字符流有什么区别？

1. 字节流按 8 位传输，以字节为单位输⼊输出数据
2. 字符流按 16 位传输，以字符为单位输⼊输出数据。

但是不管⽂件读写还是网络发送接收，信息的最小存储单元都是字节。

3、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。

  4、BIO、NIO、AIO 有什么区别？

  BIO：Block IO 同步阻塞式 IO，就是我们平常使用的传统 IO，它的特点是模式简单使用方便，并发处理能力低。 同步阻塞I/O模式，数据的读取写⼊必须阻塞在⼀个线程内等待其完成。在活动连接数不是特别高（小于单机1000）的情况下，这种模型是比较不错的，可以让每⼀个连接专注于自己的 I/O 并且编程模型简单，也不⽤过多考虑系统的过载、限流等问题。线程池本身就是⼀个天然的漏斗，可以缓冲⼀些系统处理不了的连接或请求。但是，当面对十万甚至百万级连接的时候，传统的 BIO 模型是无能为力的。因此，我们需要⼀种更高效的 I/O 处理模型来应对更高的并发量。

NIO：New IO 同步非阻塞 IO，是传统 IO 的升级，客户端和服务器端通过 Channel（通道）通讯，实现了多路复用。NIO 是⼀种同步⾮阻塞的 I/O 模型，在 Java1.4 中引⼊了 NIO 框架，对应 java.nio 包，提供了 Channel , Selector，Buffer 等抽象。NIO 中的 N 可以理解为 Non-blocking，不单纯是 New。它⽀持⾯向缓冲的，基于通道的 I/O 操作⽅法。NIO 提供了与传统BIO模型中的 Socket 和 ServerSocket 相对应的 SocketChannel 和 ServerSocketChannel 两种不同的套接字通道实现，两种通道都支持阻塞和非阻塞两种模式。阻塞模式使用就像传统中的⽀持⼀样，比较简单，但是性能和可靠性都不好；非阻塞模式正好与之相反。对于低负载、低并发的应用程序，可以使⽤同步阻塞 I/O 来提升开发速率和更好的维护性；对于高负载、高并发的（网络）应用，应使用 NIO 的非阻塞模式来开发。

AIO：Asynchronous IO 是 NIO 的升级，也叫 NIO2，实现了异步非堵塞 IO ，异步 IO 的操作基于事件和回调机制。也就是应⽤操作之后会直接返回，不会堵塞在那⾥，当后台处理完成，操作系统会通知相应的线程进行后续的操作。AIO 是异步 IO 的缩写，虽然 NIO 在网络操作中，提供了非阻塞的方法，但是 NIO 的 IO 行为还是同步的。对于 NIO 来说，我们的业务线程是在 IO 操作准备好时，得到通知，接着就由这个线程自行进行 IO 操作，IO操作本身是同步的。

5、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。
链接：想理解Java的IO，不要从操作系统开始说起的都是耍流氓…