NIO你真正了解多少?

原文:http://www.java520.cn/java%E5%9F%BA%E7%A1%80/133.html

解释一下java.io.Serializable接口

类通过实现 Java.io.Serializable 接口以启用其序列化功能。未实现此接口的类将无法使其任何状态序列化或反序列化。

IO操作最佳实践

  • 使用有缓冲的IO类,不要单独读取字节或字符
  • 使用NIO和NIO 2或者AIO,而非BIO
  • 在finally中关闭流
  • 使用内存映射文件获取更快的IO

Java IO 分类

  • Java BIO: 同步并阻塞,服务器实现模式为一个连接一个线程,即客户端有连接请求时服务器端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,当然可以通过线程池机制改善。
  • Java NIO : 同步非阻塞,服务器实现模式为一个请求一个线程,即当一个连接创建后,不需要对应一个线程,这个连接会被注册到多路复用器上面,所以所有的连接只需要一个线程就可以搞定,当这个线程中的多路复用器进行轮询的时候,发现连接上有请求的话,才开启一个线程进行处理,也就是一个请求一个线程模式。BIO与NIO一个比较重要的不同,是我们使用BIO的时候往往会引入多线程,每个连接一个单独的线程;而NIO则是使用单线程或者只使用少量的多线程,每个连接共用一个线程。
  • Java AIO(NIO.2) : 异步非阻塞,服务器实现模式为一个有效请求一个线程,客户端的I/O请求都是由OS先完成了再通知服务器应用去启动线程进行处理。

说出 5 条 IO 的最佳实践

IO 对 Java 应用的性能非常重要。理想情况下,你不应该在你应用的关键路径上避免 IO 操作。下面是一些你应该遵循的 Java IO 最佳实践:

  • 使用有缓冲区的 IO 类,而不要单独读取字节或字符。
  • 使用 NIO 和 NIO2
  • 在 finally 块中关闭流,或者使用 try-with-resource 语句。
  • 使用内存映射文件获取更快的 IO。

BIO、NIO、AIO适用场景分析

  • BIO(同步并阻塞)方式适用于连接数目比较小且固定的架构,这种方式对服务器资源要求比较高,并发局限于应用中,JDK1.4以前的唯一选择,但程序直观简单易理解。
  • NIO(同步非阻塞)方式适用于连接数目多且连接比较短(轻操作)的架构,比如聊天服务器,并发局限于应用中,编程比较复杂,JDK1.4开始支持。
  • AIO( 异步非阻塞)方式使用于连接数目多且连接比较长(重操作)的架构,比如相册服务器,充分调用OS参与并发操作,编程比较复杂,JDK7开始支持。

Java NIO和IO的主要区别

  1. 面向流与面向缓冲. Java NIO和IO之间第一个最大的区别是,IO是面向流的,NIO是面向缓冲区的。Java IO面向流意味着每次从流中读一个或多个字节,直至读取所有字节,它们没有被缓存在任何地方。此外,它不能前后移动流中的数据。如果需要前后移动从流中读取的数据,需要先将它缓存到一个缓冲区。 Java NIO的缓冲导向方法略有不同。数据读取到一个它稍后处理的缓冲区,需要时可在缓冲区中前后移动。这就增加了处理过程中的灵活性。
  2. 阻塞与非阻塞IO Java IO的各种流是阻塞的。这意味着,当一个线程调用read() 或 write()时,该线程被阻塞,直到有一些数据被读取,或数据完全写入。该线程在此期间不能再干任何事情了。 Java NIO的非阻塞模式,使一个线程从某通道发送请求读取数据,但是它仅能得到目前可用的数据,如果目前没有数据可用时,该线程可以继续做其他的事情。 非阻塞写也是如此。一个线程请求写入一些数据到某通道,但不需要等待它完全写入,这个线程同时可以去做别的事情。线程通常将非阻塞IO的空闲时间用于在其它通道上执行IO操作,所以一个单独的线程现在可以管理多个输入和输出通道(channel)。
  3. 选择器(Selectors) 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。这种选择机制,使得一个单独的线程很容易来管理多个通道。

Java I/O库的两个设计模式

Java I/O库的总体设计是符合装饰模式和适配器模式的。如前所述,这个库中处理流的类叫流类。

装饰模式(Decorator):在由InputStream、OutputStream、Reader和Writer代表的等级结构内部,有一些流处理器可以对另一些流处理器起到装饰作用,形成新的、具有改善了的功能的流处理器。

适配器模式(Adapter):在由InputStream、OutputStream、Reader和Writer代表的等级结构内部,有一些流处理器是对其他类型的流处理器的适配。这就是适配器的应用。

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