JAVA IO模型

最新推荐文章于 2025-10-11 08:30:13 发布

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JAVA IO模型

常见的IO模型有：阻塞IO模型、非阻塞IO模型、多路复用IO模型、信号驱动IO模型、异步IO模型。

一、阻塞IO模型

阻塞IO模型是最传统的一种IO模型，就是在读写数据过程中会发生阻塞现象。当用户线程发出IO请求后，内核就会去查看数据是否准备就绪，如果没有就绪，就会等待数据就绪，此时的用户线程就处于阻塞状态。当数据就绪之后，内核就会将数据拷贝到用户线程，并返回结果给用户线程，用户线程解除block状态。

二、非阻塞IO模型

当用户线程发起一个IO请求后（如read操作），并不需要等待，而是马上得到一个结果，如果结果是error，此时用户线程就知道数据还没有准备好，接着用户线程会继续发送read操作，直到内核中的数据准备好，用户线程又发送了read操作之后，那么内核就会马上把数据拷贝到用户线程，并返回结果。非阻塞IO模型并不会阻塞线程，但是会不断地询问内核数据是否就绪，持续占用CPU，导致CPU占用率非常高，一般情况下很少使用。

// 典型的非阻塞IO模型
while(true){
    data = socket.read();
    if(data!= error){
        // 处理数据
        break;
    }
}

三、多路复用IO模型

java中的NIO实际上就是多路复用IO。多路复用IO模型中，会有一个线程不断地去轮询多个socket的状态，只有socket发出读写请求时，才会有真正的IO读写操作。

java NIO的三大核心部分：

Buffer（缓冲区）：每个客户端连接都会对应一个Buffer，读写数据通过缓冲区读写。
Channel（通道）：每个Channel用于连接Buffer和Selector，通道可以及逆行双向读写。
Selector（选择器）：一个选择器可以对应多个通道，用于监听多个通道的事件。Selector可以监听所有Channel是否有数据需要读取，当某个Channel有