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前言

Java IO 是Java 用于操作文件的一个包，它的核心是对于字节、字符的输入输出

IO流的本质是数据传输，并且流也是单方向的，IO流主要分为两类：字节流和字符流

字节流可以处理任何类型的数据，而字符流只能处理字符类型的数据

Unix IO 模型

在说Java IO之前我先说一下Unix IO ，Unix IO有五种模型，分别是阻塞IO,非阻塞IO,IO多路复用,信号驱动IO,异步IO

阻塞IO​

阻塞IO是最基本的IO模型，应用进程监听端口后就一直处于阻塞状态，直到数据准备好之后才会唤醒。

我们需要知道在该进程在被阻塞的时候，其他进程仍然能继续执行，这样不会消耗CPU时间，这样执行效率也会高一些

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非阻塞IO​

非阻塞IO发起系统调用之后，会判断数据是否准备好，如果准备好就进行拷贝，如果没有准备好就进行重试，这样会导致CPU大量时间花费在系统调用上

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IO多路复用​

使用select或者poll等待数据，并且可以等待返回，这一过程会被阻塞，当返回可以开始拷贝的时候，再次发起recvfrom将数据拷贝 image.png

信号驱动IO​

相较于IO多路复用，这种方式在等待数据的时候是非阻塞的，应用程序在发送SIGIO信号之后，会发起recvfrom系统调用然后拷贝数据等

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异步IO​

在应用程序发起IO操作之后，系统会直接返回，如果此时有数据就绪，那么就会直接去拷贝数据，拷贝完成就去处理，如果此时没有数据，就会等待数据就绪，不同的是，整个过程，进程不会阻塞

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Java IO

关于Java IO，我们常见的三种模型，分别是BIO，NIO，AIO

BIO​

BIO全称为：Blocking IO，直译为阻塞IO，所以对于BIO模型，我们可以类比为Unix的阻塞IO模型，例如我们在进行socket通信的时候，客户端会向服务端发送请求，而对于BIO模型，客户端发出请求之后什么都不会做，会一直进行等待，等待服务端返回或者网络出现问题

NIO​

NIO全称为：New IO ,直译为新的IO，他是JDK1.4引入的新的IO方式，同样的NIO提供了不同于普通IO的工作方式，对NIO他有三个核心，分别是通道(channel)，缓冲区(buffer)，选择器(selector)。

  • 通道

通道其实就是对于Java对于IO流的一个模拟，我们知道流是单向的，而对于通道来说，他是双向的，既可以用作读，也可以用作写，也可以同时作用读写

  • 缓冲区

对于缓冲区，其实我觉得缓冲区与通道是不可分割的一部分，我们的数据在给一个通道用于发送的时候，必须要经过缓冲区，同样的通道读取数据的时候也必须经过缓冲区

  • 选择器

Java NIO的选择器允许一个单独的线程来监视多个输入通道，你可以注册多个通道使用一个选择器，然后使用一个单独的线程来选择通道，这些通道里已经有可以处理的输入，或者选择已准备写入的通道，这种选择器机制，使得一个单独的线程很容易来管理多个通道。

对于NIO他与普通的IO最大的不同就是他是面向缓冲区的，而普通IO是面向流的。

普通IO读取的时候，流传送多少就读多少，并且前后移动流中的数据

NIO读取的时候，是把数据加载到缓冲区中，如果需要我们可以在缓冲区中前后移动

AIO​

AIO全称为：Asynchronous IO，直译为异步IO，前面我们说的NIO和BIO都是基于同步的，而AIO是异步的，对于AIO来说，最大的一个特性就是异步，我们可以类比Unix的异步IO，我们的进程不会被阻塞，而异步IO是基于操作系统的，我们在发起调用之后，不用管内核IO返回结果，当操作系统内核处理完成之后的时候让操作系统告诉进程。

其实可以想象成老师批改作业，老师先把所有同学的作业都收上来，然后改完一个去叫这个同学，让他修改自己的错误