IO 和 NIO 有什么区别?

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阻塞模式与非阻塞模式

IO:是阻塞式的 IO 操作。在传统的 IO 中,当一个线程执行读操作或者写操作时,该线程会被阻塞,直到操作完成。例如,在从文件读取数据时,线程会一直等待数据读取完毕,在这期间线程不能做其他事情。

NIO:是非阻塞式的。NIO 允许线程在执行 IO 操作时,如果没有数据可读或者可写,线程不会被阻塞,而是可以去执行其他任务,之后再回来检查 IO 操作是否完成。

数据处理方式

IO:基于流(Stream)进行操作,数据是按顺序、一个字节一个字节或者一个字符一个字符地从流中读取或写入。比如通过InputStream从网络连接中读取数据,每次只能读取一个字节或一个字节数组的数据,处理大规模数据时效率可能较低。

NIO:基于缓冲区(Buffer)和通道(Channel)进行操作。数据先被读取到缓冲区中,然后可以从缓冲区中获取数据进行处理,写入时也是先将数据放入缓冲区,再由缓冲区写入到目标通道。缓冲区本质上是一块内存区域,它提供了更灵活的数据处理方式,能提高数据读写的效率。

通信模型

IO:通常使用阻塞式的通信模型,每个连接都需要一个独立的线程来处理,当并发连接数增多时,会创建大量的线程,这会消耗大量的系统资源,包括内存和 CPU 时间片,并且线程之间的上下文切换也会带来额外的开销,从而限制了系统的并发处理能力。

NIO:采用了基于选择器(Selector)的多路复用通信模型。通过一个选择器可以同时管理多个通道的 IO 事件,只需要少量的线程就可以处理大量的连接。当有 IO 事件发生时,选择器会通知相应的线程去处理,大大提高了系统的并发处理能力,减少了资源的消耗。

应用场景

IO:适用于简单的、对性能要求不高、并发量较小的应用场景,比如一些小型的单机应用,或者对实时性要求不高的批处理任务等。

NIO:适用于高并发、高性能的应用场景,如大型的网络服务器、即时通讯应用、大规模数据处理系统等,能够更好地利用系统资源,提高应用的性能和响应能力。

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