IO和NIO

IO和NIO在定义、面向对象、模式、选择器等方面存在显著的差异。以下是对IO和NIO的详细对比:

一、定义

  1. IO(Input/Output)
    • IO是计算机中的输入/输出(Input/Output)的简称,指的是计算机系统与外部设备之间进行数据交换的过程。
    • 在编程中,IO操作通常涉及文件的读写、网络通信等。
  2. NIO(Non-blocking I/O 或 New I/O)
    • NIO是Java领域中的一种同步非阻塞的I/O模型,也被称为New I/O。
    • 它允许一个线程处理多个连接的I/O操作,被广泛应用于大型应用服务器,特别是在需要解决高并发与大量连接、I/O处理问题的场景中。

二、面向对象

  1. IO
    • IO是面向流的,意味着每次从流中读一个或多个字节,直至读取所有字节,这些字节没有被缓存在任何地方。
    • 在读取过程中,不能前后移动流中的数据,如果需要前后移动数据,需要先将其缓存到一个缓冲区。
  2. NIO
    • NIO是面向缓冲区的,数据读取到一个缓冲区中,稍后进行处理。
    • 在缓冲区中,可以前后移动数据,增加了处理过程中的灵活性。

三、模式

  1. IO
    • IO是阻塞的,当一个线程调用read()或write()方法时,该线程会被阻塞,直到有一些数据被读取或数据完全写入。
    • 在此期间,该线程不能再执行其他任务。
  2. NIO
    • NIO是非阻塞的,一个线程从某通道发送请求读取数据,但它仅能得到目前可用的数据。
    • 如果没有数据可用,线程不会阻塞,而是可以继续做其他的事情。
    • 非阻塞写也是如此,一个线程请求写入一些数据到某通道,但不需要等待它完全写入,这个线程同时可以去做别的事情。

四、选择器(Selector)

  1. IO
    • IO没有选择器,它依赖于传统的阻塞IO模型,每个I/O操作都会阻塞当前线程。
  2. NIO
    • NIO提供了选择器(Selector),允许一个单独的线程来监视多个输入通道(Channel)。
    • 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,或者已经准备写入。
    • 这种选择机制使得一个单独的线程能够管理多个通道,大大提高了系统的并发能力。

综上所述,IO和NIO在定义、面向对象、模式和选择器等方面存在显著差异。IO是面向流的阻塞IO模型,而NIO是面向缓冲区的非阻塞IO模型,并提供了选择器来提高系统的并发能力。在选择使用IO还是NIO时,需要根据具体的应用场景和需求来决定。

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