1. 概述

下面总结了Java NIO和IO之间的主要差别

IO	NIO
面向流	面向缓冲
阻塞IO	非阻塞IO
无	选择器

2. Java IO和 NIO的主要区别

2.1 面向流和面向缓冲区

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。 J

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。但是，还需要检查是否该缓冲区中包含所有您需要处理的数据。而且，需确保当更多的数据读入缓冲区时，不要覆盖缓冲区里尚未处理的数据。

2.2 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，就什么都不会获取。而不是保持线程阻塞，所以直至数据变的可以读取之前，该线程可以继续做其他的事情。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）。

2.3 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。这种选择机制，使得一个单独的线程很容易来管理多个通道。

3. NIO和IO如何影响应用程序的设计

无论您选择IO或NIO工具箱，可能会影响您应用程序设计的以下几个方面：

对NIO或IO类的API调用。

数据处理。

用来处理数据的线程数。

3.1 API调用

当然，使用NIO的API调用时看起来与使用IO时有所不同，但这并不意外，因为并不是仅从一个InputStream逐字节读取，而是数据必须先读入缓冲区再处理。

3.2 数据处理

使用纯粹的NIO设计相较IO设计，数据处理也受到影响。在IO设计中，我们从InputStream或Reader逐字节读取数据。假设你正在处理一基于行的文本数据流，例如：

Name: Anna
Age: 25
Email: anna@mailserver.com
Phone: 1234567890

该文本行的流可以这样处理：

InputStream input = ... ; // get the InputStream from the client socketBufferedReader reader = new BufferedReader(new InputStreamReader(input));String nameLine   = reader.readLine();
String ageLine    = reader.readLine();
String emailLine  = reader.readLine();
String phoneLine  = reader.readLine();

请注意处理状态由程序执行多久决定。换句话说，一旦reader.readLine()方法返回，你就知道肯定文本行就已读完， readline()阻塞直到整行读完，这就是原因。你也知道此行包含名称；同样，第二个readline()调用返回的时候，你知道这行包含年龄等。正如你可以看到，该处理程序仅在有新数据读入时运行，并知道每步的数据是什么。一旦正在运行的线程已处理过读入的某些数据，该线程不会再回退数据（大多如此）。下图也说明了这条原则：

而一个NIO的实现会有所不同，下面是一个简单的例子：

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(48);
int bytesRead = inChannel.read(buffer);

注意第二行，从通道读取字节到ByteBuffer。当这个方法调用返回时，你不知道你所需的所有数据是否在缓冲区内。你所知道的是，该缓冲区包含一些字节，这使得处理有点困难。

所以，你怎么知道是否该缓冲区包含足够的数据可以处理呢？好了，你不知道。发现的方法只能查看缓冲区中的数据。其结果是，在你知道所有数据都在缓冲区里之前，你必须检查几次缓冲区的数据。这不仅效率低下，而且可以使程序设计方案杂乱不堪。例如：

ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(48);int bytesRead = inChannel.read(buffer);while(! bufferFull(bytesRead) ) {bytesRead = inChannel.read(buffer);
}

bufferFull()方法必须跟踪有多少数据读入缓冲区，并返回真或假，这取决于缓冲区是否已满。换句话说，如果缓冲区准备好被处理，那么表示缓冲区满了。bufferFull()方法扫描缓冲区，但必须保持在bufferFull()方法被调用之前状态相同。如果没有，下一个读入缓冲区的数据可能无法读到正确的位置。这是不可能的，但却是需要注意的又一问题。

如果缓冲区已满，它可以被处理。如果它不满，并且在你的实际案例中有意义，你或许能处理其中的部分数据。但是许多情况下并非如此。下图展示了“缓冲区数据循环就绪”：

4. 总结

4.1 Java IO 通信

你有少量的连接使用非常高的带宽，一次发送大量的数据，也许典型的IO服务器实现可能非常契合。下图说明了一个典型的IO服务器设计：

4.2 Java NIO 通信

NIO可让您只使用一个（或几个）单线程管理多个通道（网络连接或文件），但付出的代价是解析数据可能会比从一个阻塞流中读取数据更复杂。

如果需要管理同时打开的成千上万个连接，这些连接每次只是发送少量的数据，例如聊天服务器，实现NIO的服务器可能是一个优势。同样，如果你需要维持许多打开的连接到其他计算机上，如P2P网络中，使用一个单独的线程来管理你所有出站连接，可能是一个优势。一个线程多个连接的设计方案如下图所示：

NIO详解（十三）：Java IO 和NIO 总结相关推荐

NIO详解（四）：NIO编程
1. NIO类库简介 1.1 缓冲区Buffer Buffer是一个对象,它包含了一些要写入或者要读出的数据.在NIO类库中加入Buffer对象,体现了新库和原来I/O的一个重要区别.在NIO库中,所 ...
Java基础——Java NIO详解（一）
一.基本概念 1.I/0简介 I/O即输入输出,是计算机与外界世界的一个借口.IO操作的实际主题是操作系统.在java编程中,一般使用流的方式来处理IO,所有的IO都被视作是单个字节的移动,通过str ...
Java基础——Java NIO详解（二）
一.简介在我的上一篇文章Java NIO详解(一)中介绍了关于标准输入输出NIO相关知识, 本篇将重点介绍基于网络编程NIO(异步IO). 二.异步IO 异步 I/O 是一种没有阻塞地读写数据的方法 ...
java基础(十三)-----详解内部类——Java高级开发必须懂的
java基础(十三)-----详解内部类--Java高级开发必须懂的目录为什么要使用内部类内部类基础静态内部类成员内部类成员内部类的对象创建继承成员内部类局部内部类推荐博客匿名内部 ...
java输入输出流_金九银十准备季：Java异常+Java IO与NIO面试题（含答案）
写在前面:2020年面试必备的Java后端进阶面试题总结了一份复习指南在Github上,内容详细,图文并茂,有需要学习的朋友可以Star一下! GitHub地址:abel-max/Java-Study ...
Java IO BIO NIO
Java IO BIO NIO 一.Java I/O概述 1.1 什么是流 1.2 流的分类 1.3 字符流 1.3.1 Reader 1.3.2 Writer 1.4 字节流 1.4.1 Input ...
JAVA IO : BIO NIO AIO
JAVA IO : BIO NIO AIO 同步异步.阻塞非阻塞概念同步与异步阻塞与非阻塞 IO VS NIO VS AIO 面向流与面向缓冲阻塞与非阻塞IO BIO.NIO.AIO的JAVA实 ...
java io bio nio面试题_漫画：一文学会面试中常问的 IO 问题！
原标题:漫画:一文学会面试中常问的 IO 问题! 作者 | 漫话编程责编 | 伍杏玲本文经授权转载自漫话编程(ID:mhcoding) 周末午后,在家里面进行电话面试,我问了面试者几个关于IO的问 ...
Java类加载机制详解【java面试题】
Java类加载机制详解[java面试题] (1)问题分析: Class文件由类装载器装载后,在JVM中将形成一份描述Class结构的元信息对象,通过该元信息对象可以获知Class的结构信息:如构造函数 ...

NIO详解（十三）：Java IO 和NIO 总结