【Java进阶营】java面试题 --- IO

1. IO流的分类有哪些？

    按照流向分为输入流和输出流；
    按照实现功能分为节点流和处理流。节点就是从一个特定的地方读写数据，包括数组操作，管道操作和文件操作；处理流对已存在的流进行封装和处理，包括缓冲操作，打印操作和转化操作等；
    按照处理数据的单位分为字节流和字符流

2. 为什么有字节流还要有字符流？

    字节流是 java 用来 ASCII 字符文件的，但 java 也支持其他字符，比如 unicode，为了方便操作字符且不会乱码，就提供了字符流。

3. 什么是 java 序列化？

    将对象进行流化，对流化后的对象进行读写操作或者网络传输。要序列化的对象必须实现 Serializable 接口。

4. 对象序列化的过程是什么？

    用输出流构造一个 ObjectOutputStream 对象，然后调用其 writeObject(Object obj) 方法即可将对象转化成流，反序列化就是用输入流。

5. 如何克隆对象？

    重写 Object 的 clone 方法；
    通过序列化和反序列化克隆。

6. BIO、NIO 和 AIO 有什么区别？

    BIO 是同步阻塞 IO，并发性不好；
    NIO 是同步非阻塞 IO，JDK1.4 开始引入，基于通道和缓冲区操作，实现了 IO 多路复用；
    AIO 是异步非阻塞 IO，并发性很好，基于事件和回调机制，目前还未广泛使用。

7. 说说你对 NIO 的认识？

NIO 的核心就是缓冲区(Buffer)、通道(Channel)和选择器(Selector)。

(1). 缓冲区(Buffer)就是用来存储数据的，八种基本类型只有 Boolean 类型没有提供对应的缓冲区。

    核心属性：capacity，缓冲区的容量；limit，界线，缓冲区可用区域和已用区域的分界线；position，当前的位置。
    核心方法：allocate，分配缓冲区；put，往缓冲区写数据；get，从缓冲区读数据；

(2). 通道(Channel)就是源位置与目标位置之间打开的连接，数据传输的通路。

    核心实现类：FileChannel，操作文件的通道；DatagramChannel，通过 UDP 读取网络数据的通道；SocketChannel，通过 TCP 读取网络数据的通道；ServerSocketChannel，监听 TCP 连接的通道。在此我向大家推荐一个架构学习交流圈。交流学习指导伪鑫：1253431195（里面有大量的面试题及答案）里面会分享一些资深架构师录制的视频录像：有Spring，MyBatis，Netty源码分析，高并发、高性能、分布式、微服务架构的原理，JVM性能优化、分布式架构等这些成为架构师必备的知识体系。还能领取免费的学习资源，目前受益良多
    核心方法：transferTo/transferFrom，通道间的数据传输；write，将缓冲区数据写入通道；read，把通道数据读取到缓冲区。

(3). 选择器用于IO多路复用，将channel都注册到选择器上，它会监听哪些通道有事件发生，然后进行处理。

8. 知道零拷贝吗？

    首先普通拷贝的过程是，源文件先经过 DMA 拷贝到内核 buffer，然后通过 CPU 拷贝到用户 buffer，接着再通过 CPU 拷贝到 socket buffer，最后通过 DMA 拷贝到协议栈。这里经过了四次拷贝，并且伴随着三次用户态的转换，用户态转为内核态，再转为用户态，最后又转为内核态。
    零拷贝不是不拷贝，是可以不经过用户 buffer，直接从内核 buffer 通过 CPU 拷贝到 socket buffer，且这里拷贝的内容非常少，只拷贝长度、偏移量等信息。通过 linux 的 sendFile 函数即可实现零拷贝。java NIO 中的 transferFrom/transferTo 方法就通过 sendFile 函数实现了零拷贝。