Java中IO和NIO的區(qū)別詳細(xì)解析

更新時(shí)間：2023年11月22日 08:43:04 作者：JackieZhengChina

這篇文章主要介紹了Java中IO和NIO的區(qū)別詳細(xì)解析,IO和NIO有相同的作用和目的,但實(shí)現(xiàn)方式不同,NIO主要用到的是塊,所以NIO的效率要比IO快不少,需要的朋友可以參考下

1.IO和NIO的區(qū)別

NIO就是New IO在JDK1.4中引入。

IO和NIO有相同的作用和目的，但實(shí)現(xiàn)方式不同，NIO主要用到的是塊，所以NIO的效率要比IO快不少。

在Java API中提供了兩套NIO，一套針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出NIO，另一套就是網(wǎng)絡(luò)編程IO。

IO	NIO
面向流	面向緩沖
阻塞IO	非阻塞IO
無(wú)	選擇器

面向流和面向緩沖區(qū)

Java IO 是面向流的而Java NIO是面向緩沖區(qū)的，就如同一個(gè)的重點(diǎn)在于過(guò)程，另一重點(diǎn)在于一個(gè)有一個(gè)階段。

在Java IO中讀取數(shù)據(jù)和寫入數(shù)據(jù)是面向流（Stream）的，就如同河流一樣。所有的數(shù)據(jù)不停地向前的流淌，我們只能觸碰到當(dāng)前的流水。

如果需要獲取某個(gè)數(shù)據(jù)的前一項(xiàng)或后一項(xiàng)數(shù)據(jù)那就必須自己緩存數(shù)據(jù)（將水從河流中打出來(lái)），而不能直接從流中獲?。ㄒ?yàn)槊嫦蛄骶鸵馕吨覀冎挥幸粋€(gè)數(shù)據(jù)流的切面）

Java NIO中數(shù)據(jù)的讀寫是面向緩沖區(qū)（Buffer）的，讀取時(shí)可以將整塊的數(shù)據(jù)讀取到緩沖區(qū)中，在寫入時(shí)則可以將整個(gè)緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)一起寫入。

這就好像是在河流上建立水壩，面向流的數(shù)據(jù)讀寫只提供了一個(gè)數(shù)據(jù)流切面，而面向緩沖區(qū)的IO則使我們能夠看到所有的水（數(shù)據(jù)的上下文），也就是說(shuō)在緩沖區(qū)中獲取某項(xiàng)數(shù)據(jù)的前一項(xiàng)數(shù)據(jù)或者是后一項(xiàng)數(shù)據(jù)十分方便。這種便利是有代價(jià)的，因?yàn)槲覀儽仨毠芾砗镁彌_區(qū)，這包括不能讓新的數(shù)據(jù)覆蓋了緩沖區(qū)中還沒(méi)有被處理的有用數(shù)據(jù)；將緩沖區(qū)中的數(shù)據(jù)正確的分塊,分清哪些被處理過(guò)哪些還沒(méi)有等等。

阻塞和非阻塞

Java IO是阻塞的，如果在一次讀寫數(shù)據(jù)調(diào)用時(shí)數(shù)據(jù)還沒(méi)有準(zhǔn)備好，或者目前不可寫，那么讀寫操作就會(huì)被阻塞直到數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好或目標(biāo)可寫為止。
Java NIO則是非阻塞的，每一次數(shù)據(jù)讀寫調(diào)用都會(huì)立即返回，并將目前可讀（或可寫）的內(nèi)容寫入緩沖區(qū)或者從緩沖區(qū)中輸出，即使當(dāng)前沒(méi)有可用數(shù)據(jù)，調(diào)用仍然會(huì)立即返回并且不對(duì)緩沖區(qū)做任何操作。

舉個(gè)例子：

IO和NIO去超市買東西，如果超市中沒(méi)有需要的商品或者數(shù)量還不夠， IO會(huì)一直等到超市中需要的商品數(shù)量足夠了就將所有需要的商品帶回來(lái)。Java NIO則不同，不論超市中有多少需要的商品，它都將有需要的商品，立即全部買下并返回，甚至是沒(méi)有需要的商品也會(huì)立即返回。

IO 要求一次完成任務(wù)，NIO允許多次完成任務(wù)

2.IO和NIO的適用場(chǎng)景

NIO是為彌補(bǔ)傳統(tǒng)IO的不足而誕生的，但是NIO也有缺陷，應(yīng)為NIO是面向緩沖區(qū)的操作，每一次的數(shù)據(jù)處理都是對(duì)緩沖區(qū)進(jìn)行的，那就必須注意：在數(shù)據(jù)處理之前必須要判斷緩沖區(qū)的數(shù)據(jù)是否完整或者已經(jīng)讀取完畢。如果沒(méi)有，假設(shè)數(shù)據(jù)只讀取了一部分，那么對(duì)不完整的數(shù)據(jù)處理沒(méi)有任何意義。所以每次數(shù)據(jù)處理之前都要檢測(cè)緩沖區(qū)。

注意：每次要進(jìn)行數(shù)據(jù)處理必須保證數(shù)據(jù)已經(jīng)準(zhǔn)備完畢，但數(shù)據(jù)處理可以有多次。

IO和NIO各自使用場(chǎng)景：

IO：少量的連接，這些連接每次都要發(fā)送大量的數(shù)據(jù)。

NIO：需要管理同時(shí)打開的成千上萬(wàn)個(gè)連接，而這些鏈接每次只發(fā)送少量的數(shù)據(jù)，例如聊天服務(wù)器

IO和NIO的工作流程

Java IO 工作流程

由于Java IO是阻塞的，所以當(dāng)面對(duì)多個(gè)流的讀寫時(shí)需要多個(gè)線程處理。例如在網(wǎng)絡(luò)IO中，Server端使用一個(gè)線程監(jiān)聽一個(gè)端口，一旦某個(gè)連接被accept，創(chuàng)建新的線程來(lái)處理新建立的連接。

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