io系列浅谈
io涉及的知识图:
IO和网络通讯基础概念
首先要从冯诺依曼说起,由他提出的计算机体系结构:
计算器控制(CPU..) ——> 主存(内存..) ——> 输入输出(硬盘、网卡、显示器、键盘..)
IO说白了就是输入输出,宏观角度讲可以分为IO设备和IO接口两个部分,IO设备就是输入输出设备,IO设备的工作方式可以由程序进行控制的。IO接口可以理解为 计算机和其他计算机 ,或者, 程序与计算机 的IO设备之间的传输接口。IO它对于任何计算机系统都非常关键,因为所有 I/O 的主体实际上是内置在操作系统中的。程序一般是调用系统为它们完成大部分的工作。
网络通讯,就相当于一台计算机给另外一台计算机传输数据,中间的过程就叫做通信,也就是通过IO接口输入输出到另一台计算机,这个就叫做网络IO,可以把网络通讯理解为IO的一种,很多人会把网络IO和文件IO的概念区分开,其实他俩是一样的,只不过是通过不同的方式把数据输入输出到了不同的地方。操作IO的模式有很多种,有BIO、NIO之类的,这些可以对应到Java中的类来加深我们的概念。
看到这里,就明白为什么说网络通信也是 IO 行为,都是一种输入输出数据的操作。
java.io包基于流模型实现,提供File抽象、输入输出流等IO的功能。交互方式是同步、阻塞的方式,在读取输入流或者写入输出流时,在读、写动作完成之前,线程会一直阻塞。java.io包的好处是代码比较简单、直观,缺点则是IO效率和扩展性存在局限性,容易成为应用性能的瓶颈
java.net包下提供的部分网络API,比如Socket、ServerSocket、HttpURLConnection 也可以被归类到同步阻塞IO类库,因为网络通信同样是IO行为
在Java 1.4中引入了NIO框架(java.nio 包),提供了Channel、Selector、Buffer等新的抽象,可以构建多路复用IO程序,同时提供更接近操作系统底层的高性能数据操作方式
在Java7中,NIO有了进一步的改进,也就是NIO2,引入了异步非阻塞IO方式,也被称为AIO(Asynchronous IO),异步IO操作基于事件和回调机制