IO流

流(stream):一组有顺序的,有起点和终点的字节集合，是对数据传输的总称或抽象，对文件中的内容读和写的操作。

及时关闭不使用的流，避免造成资源流失，可能会导致内存溢出

1、数据流向

输入流： 负责数据的读取

例：从服务器读取数据,下载

InputStream抽象类(子类：FileInputStream/BufferedInputStream)

Reader抽象类(子类:InputStreamReader/BufferedReader)

输入流： 数据的写入

例：上传文件

OutputStream抽象类(子类:FileOutStream/BufferedOutputStream)

Writer抽象类(子类:OutputStreamWriter/BufferedWriter)

2、数据类型

字符流: 处理字符，根据码表映射字符，一次可能读多个字节 一次读入或读出16位二进制

Reader / Writer

字节流: 处理字节 一次读入或读出8位二进制

InputStream / OutputStream

总结

IO采用的是装饰模式，即采用处理流包装节点流的方式来达到代码通用性

处理流和节点流的区分方法：

节点流在新建时需要一个数据源(文件、网络)作为参数

作用：提高代码通用性，编写代码的便捷性，提高性能

处理流需要一个节点流作为参数

作用：对应抽象基类的实现类，他们都实现了抽象基类的基础读写方法Read()方法，若返回-1，代表已经读到数据源末尾

1、常用流

对文件进行操作:FileInputStream(字节输入流)

FileOutputStrean(字节输出流)

FileReader(字符输入流)

FileWriter(字符输出流)

对管道进行操作:PipedInputStream(字节输入流)

PipedOutStream(字节输出流)

PipedReader(字符输入流)

PipedWriter(字符输出流)

字节/字符数组:ByteArrayInputStream

ByteArrayOutputStream

CharArrayReader

CharArrayWriter是带缓冲区的处理流

作用：避免每次和硬盘打交道，提高数据访问的效率

数据流：DataInputStream

DataOutputStream

作用：可以直接输出float类型和long类型，提高了数据读写的效率

随机访问文件：RandomAccessFile

Buffered缓冲流：BufferedInputStream

BufferedOutputStream

CharArrayReader

CharArrayWriter实在内存中开辟了一个字节或字符数组

场景

文件传输(复制文件，删除文件或文件夹，文件改名等)

网络传输(从服务器进行数据读取，上传下载等)

硬盘数据的存储

NIO流

由来

传统的IO流有很多缺陷，尤其阻塞性加上磁盘写本来就慢，会导致cpu使用效率大大降低

所以,JDK1.4发布了NIO包，采用通道+缓冲区，使得新式的IO操作直接面向缓存区，并非阻塞的，提高程序的性能，提升cpu的利用率

例：计算机的处理速度和用户按键盘的速度

NIO的简述

主要有三大核心部分:

通道(Channel,是一个对象，可以通过他来读取和写入数据)

缓冲区(Buffer,是一个对象,包含一些要写入或者刚读出的数据)

选择区(Selector能检测到多个NIO通道,并能够知晓通道是否为读写事件做好准备,这样一个单独的线程可以管理多个channel,从而管理多个网络连接)

数据从通道读取到缓冲区中，或者缓冲区写入到通道中。

选择区用于监听多个通道事件(例：连接打开，数据到达),因此单个线程可以监听多个数据通道

为所有的原始类型(boolean类除外)提供缓存支持的数据容器，使用它可以提供非阻塞式的高伸缩性网络，主要解决了多线程的问题

特性:分散与聚焦读取

文件锁定功能

网络异步IO

注意事项

SelectionKey用完一定要移除

SelectionKey.open()不是线程安全的，可能会抛出NullPointerException

如果一个selection thread已经在select方法上等待，那么这个时候如果有另一个线程调用channal.register方法的话，那么他将被blocking

selectionKay.cancel() BUG导致CPU占用100%

!!!使用JDK6 U4以上版本不会出现以上BUG(除SelectionKey.open()不是线程安全以外)

场景

用于管理线程的并发数 读取大文件速度快

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IO/NIO区别

IONIO

面向流面向缓冲

阻塞IO非阻塞IO

使用流处理数据使用块处理数据

选择器

面向流与面向缓冲区

IO是面向流的，直至读取所有字节，他们没有被缓存在任何地方。此外，他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，需要先将他缓存到一个缓冲区

阻塞与非阻塞IO

IO的各种流是阻塞的。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

NIO是非阻塞模式的，当一个线程从某通道发送请求读取数据时，他仅能得到目前可用数据，如果目前没有数据可用，就什么都不做。而不是保持线程阻塞，所以直至数据可以读取之前，该线程可以继续做其他事情

选择器

IO没有选择器

NIO的选择器允许一个单独的线程来监视多个输入通道，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

原文：https://blog.csdn.net/weixin_43517312/article/details/84026443