Java IO总结

从能够发送字节序列的任何数据源取得输入,将输出发送到能够接收字节序列的任何目的地   -----流 更确切的说;流其实是数据传输的一种实现方式。

 

输入/输出流

Java设计语言中;一个可以读取字节序列的对象称之为输入流;一个可以写入字节序列的对象被称之为输出流。 Java中字节序列流接口:InputStream/OutputStream Java中字符流接口:Reader/Writer

Java的输入流inputStream采用read()函数读数据;子类需要覆盖。 输出流OutputStream采用write()函数写入数据;子类需要覆盖。 无论是read()函数还是write()函数都能阻塞一个线程直到字节被真正的读取或者写入。这意味着流不能立即被读取或者写入(通常因为网络繁忙), Java就会挂起该线程;这样就能够给其他线程提供机会去做有用的工作。 同时这个方法将一直等待,直到流再次可用为止。 当完成一个流的使用时;就应该关闭;这样就可以释放计算资源。 平时更多的关注在于:数值,字符串,对象流对象。

Java IO 必要元素

磁盘IO工作机制

磁盘IO调优

数据交换:内存---磁盘之间 最终数据存储都是 内存或者磁盘。 输入输出效率问题;数据量大情况下;建立数据结构。 节约空间: 前缀编码规则;差值规则;或然跟随规则 查询效率: 跳跃表 ; 二叉查找树; 平衡二叉查找树; 红黑树 B-tree; LSM-tree; 典型应用:DB 索引

网络IO

网络IO调优

思路: 1,减少网络交换次数 2,减少网络传输数据量的大小 3,尽量减少编码 4,根据不同的应用场景 选择采用异步、非阻塞

 

InputStream

装饰模式

装饰模式定义: GOF在《设计模式》一书中给出的定义为:动态地给一个对象添加一些额外的职责

常用文件操作

Java Web的文件上传和下载 文件上传:通过commons-fileupload-jar 文件下载: OutputStream out = response.getOutputStream(); Out.write(); FTP文档上传和下载 采用 apache ftpclient 如何读入特定文档格式:EXCEL,Word;PDF等 采用 apache poi

 

Java  Reader

适配器模式

 

乱码问题

编码就是‘翻译’。 如何翻译呢?计算机提供了多种方式: ASCII、ISO-8859-1、GB2312、GBK、UTF-8、UTF-16 可以理解为‘字典’。 乱码其实就是编码方式与解码方式不一致导致的。 其实‘字典’用错了。 Java 编解码场景 I/O 操作中存在的编解码 (InputStreamReader) 内存中操作中的编解码

Java Web 编解码场景

 

Java Writer

Java IO 类使用

类型

streams

描述

Memory 

CharArrayReaderCharArrayWriter

ByteArrayInputStreamByteArrayOutputStream 

StringReaderStringWriter

StringBufferInputStream 

 

从/向内存数组读写数据. 

从/向内存字符串读写数据

Pipe

PipedReaderPipedWriter

PipedInputStreamPipedOutputStream 

 

实现管道的输入和输出

 

类型

streams

描述

File

FileReaderFileWriter

FileInputStreamFileOutputStream

 

统称为文件流。对文件进行读、写操作

ObjectSerialization 

ObjectInputStreamObjectOutputStream 

 

 

对象的输入、输出 

DataConversion

DataInputStreamDataOutputStream

读、写基本数据类型

类型

streams

描述

Printing 

PrintWriter

PrintStream 

 

 

包含方便的打印方法

Buffering

BufferedReaderBufferedWriter

BufferedInputStreamBufferedOutputStream

 

 

在读入或写出时,对数据进行缓存,以减少I/O的次数。

Filtering 

FilterReaderFilterWriter

FilterInputStreamFilterOutputStream 

过滤流,在数据进行读或写时进行过滤。

### 回答1: Linux内核是一种开源的操作系统内核,是Linux操作系统的核心组成部分。它提供了操作系统与硬件之间的抽象层,负责管理系统的资源、调度任务、提供驱动程序等功能。 Linux内核采用分层的架构,包括硬件抽象层、系统调用层、进程管理层、文件系统层网络层等。硬件抽象层负责将不同硬件设备的接口统一起来,使得上层的软件可以方便地与硬件进行通信。系统调用层提供了一组API供用户进程调用,如文件操作、网络通信等。进程管理层负责进程的创建、销毁以及调度等任务。文件系统层负责文件的管理存储。网络层负责网络协议的实现网络通信。 Linux内核的工作原理可以简单概括为以下几个关键步骤。首先,当一台计算机启动时,BIOS会加载内核映像到内存中,并执行启动代码。然后,内核初始化各种数据结构、驱动程序关键服务。接下来,内核创建一个初始的用户空间进程,称为init进程。init进程是所有其他进程的祖先进程。在此之后,内核根据调度算法来决定哪个进程可以使用CPU,并依次执行。同时,内核会提供一个中断机制,以便处理硬件事件的优先级。 内核还提供了许多系统调用供用户进程调用,以实现对各种功能的访问。当用户进程需要操作文件、创建进程或进行网络通信时,会通过系统调用将请求传递给内核,由内核代表用户进程执行相应的操作。内核通过调度算法来分配CPU时间片,并通过虚拟内存管理来管理内存资源的分配回收。 总而言之,Linux内核是一个高度可配置模块化的操作系统内核,通过分层架构系统调用机制实现了对硬件的抽象对用户进程的管理。了解Linux内核的架构工作原理,有助于深入理解Linux操作系统以及开发调试相关应用程序。 ### 回答2: Linux是一种开源的操作系统内核,其设计目标是为了在不同的计算机硬件平台上提供高效的、稳定的安全的操作系统服务。 Linux内核的架构可以分为三个主要部分:进程管理、内存管理文件系统管理。 在进程管理方面,Linux内核使用了多任务处理技术,可以同时运行多个进程。每个进程都有独立的地址空间资源,通过调度算法可以合理分配CPU时间片,优化系统的响应速度资源利用率。 在内存管理方面,Linux内核使用了虚拟内存技术,将物理内存逻辑内存进行了映射,使得每个进程都有独立的地址空间。当物理内存不足时,Linux内核会通过页面置换算法将暂时不使用的页写入磁盘交换空间,以释放物理内存供其他进程使用。 在文件系统管理方面,Linux内核支持多种文件系统,包括传统的ext3ext4文件系统,以及现代的BtrfsXFS文件系统。它负责文件的读写操作,以及文件的权限控制磁盘空间的管理。 Linux内核的工作原理可以简单概括为以下几个步骤:首先,启动引导程序将内核加载到内存中,并进行初始化。然后,内核分配一部分内存作为内核空间,用于存放内核代码数据结构。接着,内核根据系统的硬件配置进行设备的初始化驱动程序的加载。之后,内核根据系统的启动参数配置文件进行一系列的初始化工作,包括启动系统服务加载用户程序。最后,内核进入主循环,不断地处理中断、调度进程、管理内存文件系统,以提供稳定的操作系统服务。 总之,Linux内核是一个复杂而高效的软件系统,它通过进程管理、内存管理文件系统管理等功能,实现了操作系统的基本功能。了解Linux内核的架构工作原理,有助于我们更好地理解使用这个优秀的开源操作系统。 ### 回答3: Linux内核是一个开放源代码的操作系统内核,由一个核心程序一组通用的系统工具组成。它是Linux操作系统的核心,负责处理硬件设备、管理系统资源、实现进程管理、文件系统网络功能等。 Linux内核的架构可以分为两个层次:用户空间内核空间。用户空间包括用户应用程序,如图形界面、终端程序等,它们通过系统调用接口与内核进行通信。内核空间包括内核核心的数据结构程序,用于管理控制硬件资源。 Linux内核的工作原理可以概括为以下几个方面: 1. 进程管理:内核负责创建、调度终止进程。它使用进程描述符(task_struct)来跟踪进程的状态资源使用情况,并根据调度算法分配CPU时间片给不同的进程。 2. 内存管理:内核负责管理系统的物理内存虚拟内存。物理内存管理包括内存分配释放,虚拟内存管理包括页面置换页面回写等策略,以优化内存的使用效率。 3. 文件系统:内核提供文件系统接口,管理文件目录的创建、读写删除等操作。它通过虚拟文件系统层(VFS)将不同的文件系统统一管理,如ext4、NTFS等。 4. 设备驱动:内核提供了访问硬件设备的接口,通过设备驱动程序与硬件交互。不同的硬件设备需要不同的驱动程序,如网卡、显卡、声卡等。 5. 网络功能:内核提供TCP/IP协议栈网络设备驱动程序,用于实现网络通信功能。它提供网络连接的建立、数据传输断开等功能,支持各种网络协议,如HTTP、FTP、SSH等。 总的来说,Linux内核是一个非常复杂且功能强大的软件,它负责管理计算机的各种资源提供操作系统的各种功能。通过深入理解其架构工作原理,我们可以更好地理解使用Linux操作系统。
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