高達00-人物

目錄：

• 1轿腺、阻塞IO(Block IO)與非阻塞IO(Non-Block IO)

  • 1.1两嘴、阻塞IO(Block IO)與非阻塞IO(Non-Block IO)區(qū)別

  • 1.2、阻塞IO(Block IO)與非阻塞IO(Non-Block IO)類比

• 2族壳、同步IO(Syn IO)與異步IO(Asyn IO)

  • 2.1憔辫、同步IO(Syn IO)和異步IO(Asyn IO)的對比

  • 2.2、同步IO和異步IO還是比較抽象仿荆，繼續(xù)類比

  • 2.2贰您、同步IO和異步IO 類比貨車?yán)?/h6>

• 3、BIO拢操、NIO锦亦、AIO

  • 3.1、BIO令境、NIO之間的對比

  • 3.2杠园、對比之面向流與面向緩沖區(qū)

  • 3.3、對比之阻塞與非阻塞

  • 3.4舔庶、selector選擇器問世

  • 3.5抛蚁、NIO 和 BIO 讀取磁盤數(shù)據(jù)的對比

  • 3.6玲昧、BIO、NIO篮绿、AIO應(yīng)用場景

• 4、面試常見問題

  • 4.1吕漂、流按照傳輸?shù)姆较蛟趺捶诸悾?/h6>

  • 4.2亲配、流按照傳輸?shù)膯挝辉趺捶诸悾糠殖赡膬煞N流,并且他們的父類叫什么惶凝？說一下常用的IO流吼虎？

  • 4.3、流按實現(xiàn)功能怎么分苍鲜？

  • 4.4思灰、FileInputStream和FileOutputStream 與 BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream區(qū)別？

  • 4.5混滔、flush() 方法的作用洒疚？

1、阻塞IO(Block)與非阻塞IO(Non-Block)

1.1坯屿、阻塞IO(Block)與非阻塞IO(Non-Block)區(qū)別：

阻塞和非阻塞是服務(wù)端進程(線程)在訪問數(shù)據(jù)的時候油湖，數(shù)據(jù)是否準(zhǔn)備就緒的一種處理方式：

• 阻塞(Block)：需要等待緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好過后才處理其他的事情，否則一直等待在那里领跛。
  • eg：SeverSocket 中的accept() 乏德。
• 非阻塞(Non-Block)：進程訪問數(shù)據(jù)緩沖區(qū)的時候，如果數(shù)據(jù)沒有準(zhǔn)備好則直接返回吠昭，不會等待喊括。如果數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備好，也直接返回矢棚。
  • nio 中的Selector 郑什。

1.2、阻塞IO(Block IO)與非阻塞IO(Non-Block IO) 圖解：

阻塞IO

非阻塞IO

2幻妓、同步IO (Syn IO)與異步IO (Asyn IO)

2.1蹦误、同步IO(Syn IO)和異步IO(Asyn IO)的對比：

同步和異步都是基于服務(wù)端處理請求采用的方式：

• eg：
  • 同步(Synchronization)：client發(fā)出請求到服務(wù)端，無論服務(wù)端是否阻塞以及其他情況肉津，只要服務(wù)端同步返回結(jié)果强胰，就認(rèn)定是同步。
  • 異步(Asynchronous)：client發(fā)出請求到服務(wù)端妹沙，同步返回值中沒有結(jié)果偶洋，Client只需要等待通知，收到通知后才能拉取結(jié)果距糖，就是異步玄窝。

2.2牵寺、同步IO和異步IO還是比較抽象的，繼續(xù)類比：

• 同步IO恩脂，可以類比客戶端與服務(wù)端通信方式采用RPC方式帽氓，同步給返回結(jié)果。
• 異步IO俩块，可以類比客戶端與服務(wù)端通信方式采用MQ+RPC方式黎休，異步給客戶端一個通知，Client端再通過RPC同步返回結(jié)果玉凯。

2.3势腮、同步IO和異步IO 類比生活中貨車?yán)洠?/h6>

同步IO

異步IO

3、BIO漫仆、NIO捎拯、AIO

3.1、Java BIO(Block IO)和 NIO(Non-Block IO)之間的主要差別異：

• 3.2盲厌、對比之面向流與面向緩沖區(qū)

Java NIO 和 BIO 之間第一個最大的區(qū)別是署照，BIO 是面向流的，NIO 是面向緩沖區(qū)的吗浩。
Java BIO 面向流意味著每次從流中讀一個或多個字節(jié)藤树，直至讀取所有字節(jié)，它們沒有被緩存在任何地方拓萌。此外岁钓，它不能前后移動流中的數(shù)據(jù)。 如果需要前后移動從流中讀取的數(shù)據(jù)微王，需要先將它緩存到一個緩沖區(qū)屡限。
Java NIO 面向緩沖區(qū)導(dǎo)向方法略有不同。數(shù)據(jù)讀取到一個它稍后處理的緩沖區(qū)炕倘，需要時可在緩沖區(qū)中前后移動钧大。這就增加了處理過程中的靈活性。

• 3.3罩旋、對比之阻塞與非阻塞

Java BIO 的各種流是阻塞的啊央。這意味著，當(dāng)一個線程調(diào)用 read() 或 write()時涨醋，該線程被阻塞瓜饥，直到有一些數(shù)據(jù)被讀取，或數(shù)據(jù)完全寫入浴骂。該線程在此期間不能再干任何事情了乓土。
Java NIO 的非阻塞模式，使一個線程【boss線程】從某通道發(fā)送請求讀取數(shù)據(jù)，但是它僅能得到目前可用的數(shù)據(jù)趣苏，如果目前沒有數(shù)據(jù)可用時狡相，就什么都不會獲取，而不是保持線程阻塞食磕， 所以直至數(shù)據(jù)變的可以讀取之前尽棕，該線程可以繼續(xù)做其他的事情。 非阻塞寫也是如此彬伦。一個線程請求寫入一些數(shù)據(jù)到某通道萄金，但不需要等待它完全寫入，這個線程同時可以去做別的事情媚朦。 線程通常將非阻塞 IO 的空閑時間用于在其它通道上執(zhí)行 IO 操作，所以一個單獨的線程現(xiàn)【boss線程】在可以管理多個輸入和輸出通道(channel)日戈。

• 3.4询张、selector選擇器問世

Java NIO 的選擇器(Selector)允許一個單獨的線程來監(jiān)視多個輸入通道，你可以注冊多個通道使用一個選擇器浙炼，然后使用一個單獨的線程來選擇通道：這些通道里已經(jīng)有可以處理的輸入份氧，或者選擇已準(zhǔn)備寫入的通道。這種選擇機制弯屈， 使得一個單獨的線程很容易來管理多個通道蜗帜。

• 3.5、NIO 和 BIO 讀取磁盤數(shù)據(jù)的對比

  • 3.5.1资厉、java BIO模式讀取磁盤數(shù)據(jù)：

/**
 * @description: java 阻塞IO從磁盤讀取txt文件
 **/
public class ReadTxtDemo {

    private  static String fileName="/xxxx/io/bio/txt/source.txt";

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        readTxtFile(fileName);
    }

    private static void readTxtFile(String fileName) throws IOException {
        FileInputStream input = new FileInputStream(fileName);
        BufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(input));
        while (true) {
            String str = reader.readLine();
            if(str!=null)
                System.out.println(str);
            else
                break;
        }

        reader.close();
        input.close();
    }

}

控制臺輸出：

name:biudefu
age:18
email:biudefu@qq.com
phone:18666666666

Process finished with exit code 0

BIO面向的是流

• 3.5.2厅缺、java NIO模式讀取磁盤數(shù)據(jù)：

/**
 * @description: java 非阻塞IO，nio方式宴偿，讀取磁盤文件
 **/
public class NioReadTxtDemo {

    private  static String fileName="/xxxx/txt/source.txt";

    public static void main(String[] args) throws IOException {

        readTxtFile(fileName);
    }

    private static void readTxtFile(String fileName) throws IOException {
        FileInputStream f1 = new FileInputStream(fileName);
        FileChannel channel = f1.getChannel();
        ByteBuffer b1 = ByteBuffer.allocate(8);//初始化緩沖區(qū)大小
        int length ;
        while ((length = channel.read(b1)) != -1) {

            b1.clear();
            byte[] bytes = b1.array();
            System.out.write(bytes, 0, length);

        }

        channel.close();
    }

}

控制臺輸出：

name:biudefu
age:18
email:biudefu@qq.com
phone:18666666666
Process finished with exit code 0

NIO面向的是緩沖區(qū)

• 3.6湘捎、BIO、NIO窄刘、AIO應(yīng)用場景

4窥妇、Unix網(wǎng)絡(luò)編程5種I/O模型 ！Ｃ浼；铘妗！翻伺！圖有問題需要修改２男埂！６至搿Ａ嘲！未妹！

• 4.1簿废、阻塞I/O（準(zhǔn)備數(shù)據(jù)+復(fù)制數(shù)據(jù)均是阻塞）（同步阻塞IO）

阻塞IO

• 4.2空入、非阻塞I/O（準(zhǔn)備數(shù)據(jù)非阻塞，復(fù)制數(shù)據(jù)阻塞）（同步非阻塞IO）

非阻塞IO

• 4.3族檬、多路復(fù)用I/O（準(zhǔn)備數(shù)據(jù)+復(fù)制數(shù)據(jù)均是阻塞）（同步非阻塞IO）

多路復(fù)用IO

• 4.4歪赢、信號驅(qū)動I/O（準(zhǔn)備數(shù)據(jù)非阻塞，復(fù)制數(shù)據(jù)阻塞）（異步非阻塞IO）

信號驅(qū)動IO

• 4.5单料、異步I/O（準(zhǔn)備數(shù)據(jù)+復(fù)制數(shù)據(jù)均是非阻塞）（異步非阻塞IO）

異步IO

5埋凯、面試常見問題

• 5.1、流按照傳輸?shù)姆较蛟趺捶诸悾?/h6>

相對于內(nèi)存來說扫尖，流按照傳輸方向白对，可以分為輸入流InputStream、輸出流OutputStream换怖。

• 5.2甩恼、流按照傳輸?shù)膯挝辉趺捶诸悾糠殖赡膬煞N流,并且他們的父類叫什么沉颂？說一下常用的IO流条摸？

流按照傳輸單位分為 字節(jié)流 和 字符流
字節(jié)流的抽象基類（父類）是：java.io.InputStream、java.io.OutputStream
字符流的抽象基類（父類）是：java.io.Reader 铸屉、java.io.Writer

• 5.3钉蒲、流按實現(xiàn)功能怎么分？

按照功能分為：節(jié)點流 OutputStream彻坛、處理流 OutputStreamWriter
節(jié)點流 ：直接與數(shù)據(jù)源（文件等）相連顷啼，用于輸入或輸出。
處理流：在節(jié)點流的基礎(chǔ)上對之進行加工昌屉，進行一些功能的擴展线梗。
處理流的構(gòu)造器必須要 傳入節(jié)點流的子類。

• 5.4怠益、FileInputStream和FileOutputStream 與 BufferedInputStream 和 BufferedOutputStream區(qū)別仪搔？

這是在拷貝文件操作的時候，經(jīng)常用到的兩個類蜻牢。在處理小文件的時候烤咧，F(xiàn)ileInputStream和FileOutputStream性能表現(xiàn)還不錯，在大文件的時候抢呆，最好使用BufferedInputStream(或BufferedReader)和BufferedOutputStream(或BufferedWriter)煮嫌。

• 5.5、flush() 方法的作用抱虐？

flush()方法可以強迫輸出流(或緩沖的流)發(fā)送數(shù)據(jù)昌阿，即使此時緩沖區(qū)還沒有填滿，以此來打破這種死鎖的狀態(tài)。

• 5.6懦冰、什么是同步阻塞IO灶轰，什么是同步非阻塞IO，什么是異步阻塞IO刷钢？什么是異步非阻塞IO笋颤？

  • 同步阻塞IO：丟衣服->站在洗衣機前面，直到洗衣機洗完->再去晾衣服内地。
  • 同步非阻塞IO：丟衣服->去做其他事情伴澄，定時去看衣服是否洗完->洗完后自己去晾衣服。
  • 異步阻塞IO：丟衣服-> 站在洗衣機前面阱缓，直到洗衣機洗完非凌，洗衣機會發(fā)出聲響通知你->再去晾衣服。
  • 異步非阻塞IO：丟衣服-> 去做其他事情荆针，衣服洗好會自動晾好敞嗡，并且發(fā)出聲音通知你晾好了。
    tips：同步&異步是指洗衣機會不會通知你祭犯。阻塞&非阻塞是指在洗衣服期間你還可不可以干別的？

• 5.6滚停、IO模型有幾種沃粗？分別是什么？

  • 阻塞 IO键畴、非阻塞 IO最盅、多路復(fù)用 IO、信號驅(qū)動 IO起惕、異步 IO涡贱，其中前三種是同步，且內(nèi)核數(shù)據(jù) copy 到用戶空間時是阻塞的惹想。
  • 如上圖IO五種模式问词。

• 5.7、五種IO模型在java中是如何支持的嘀粱？

  • 同步阻塞IO：BIO中 當(dāng)沒有請求 or 沒有響應(yīng)（socket.accept()激挪、socket.read()、socket.write()方法）函數(shù)無法進行有效的中斷锋叨。
  • 同步非阻塞IO（多路復(fù)用IO）：NIO中 java.nio.channels.ServerSocketChannel 中的accept()等讀寫函數(shù)可以立刻返回垄分。
  • 異步非阻塞IO：AIO中的java.nio.channels.AsynchronousServerSocketChannel 中的accept()方法。