一、Java IO
IO，常协作I/O，是Input/Output的简称，即输入/输出。通常指数据在内部存储器（内存）和外部存储器（硬盘、优盘等）或其他周边设备之间的输入和输出。
输入/输出是信息处理系统（例如计算机）与外部世界（可能是人类或另一信息处理系统）之间的通信。
输入是系统接收的信号或数据，输出则是从其发送的信号或数据。
在Java中，提供了一些列API，可以供开发者来读写外部数据或文件。我们称这些API为Java IO。
IO是Java中比较重要，且比较难的知识点，主要是因为随着Java的发展，目前有三种IO共存。分别是BIO、NIO和AIO。
（1）Java BIO
BIO 全称Block-IO 是一种同步且阻塞的通信模式。是一个比较传统的通信方式，模式简单，使用方便。但并发处理能力低，通信耗时，依赖网速
（2）Java NIO
Java NIO，全称 Non-Block IO ，是Java SE 1.4版以后，针对网络传输效能优化的新功能。是一种非阻塞同步的通信模式。
NIO 与原来的 I/O 有同样的作用和目的, 他们之间最重要的区别是数据打包和传输的方式。原来的 I/O 以流的方式处理数据，而 NIO 以块的方式处理数据。
面向流的 I/O 系统一次一个字节地处理数据。一个输入流产生一个字节的数据，一个输出流消费一个字节的数据。
面向块的 I/O 系统以块的形式处理数据。每一个操作都在一步中产生或者消费一个数据块。按块处理数据比按(流式的)字节处理数据要快得多。但是面向块的 I/O 缺少一些面向流的 I/O 所具有的优雅性和简单性。
（3）Java AIO
Java AIO，全称 Asynchronous IO，是异步非阻塞的IO。是一种非阻塞异步的通信模式。
在NIO的基础上引入了新的异步通道的概念，并提供了异步文件通道和异步套接字通道的实现。
二、三种IO的区别
首先，我们站在宏观的角度，重新画一下重点：
（1）BIO （Blocking I/O）：同步阻塞I/O模式。
（2）NIO （New I/O）：同步非阻塞模式。
（3）AIO （Asynchronous I/O）：异步非阻塞I/O模型。
那么，同步阻塞、同步非阻塞、异步非阻塞都是怎么回事呢？
同步阻塞模式：这种模式下，我们的工作模式是先来到厨房，开始烧水，并坐在水壶面前一直等着水烧开。
同步非阻塞模式：这种模式下，我们的工作模式是先来到厨房，开始烧水，但是我们不一直坐在水壶前面等，而是回到客厅看电视，然后每隔几分钟到厨房看一下水有没有烧开。
异步非阻塞I/O模型：这种模式下，我们的工作模式是先来到厨房，开始烧水，我们不一一直坐在水壶前面等，也不隔一段时间去看一下，而是在客厅看电视，水壶上面有个开关，水烧开之后他会通知我。
阻塞VS非阻塞：人是否坐在水壶前面一直等。
同步VS异步：水壶是不是在水烧开之后主动通知人。
三、适用场景
BIO方式适用于连接数目比较小且固定的架构，这种方式对服务器资源要求比较高，并发局限于应用中，JDK1.4以前的唯一选择，但程序直观简单易理解。
NIO方式适用于连接数目多且连接比较短（轻操作）的架构，比如聊天服务器，并发局限于应用中，编程比较复杂，JDK1.4开始支持。
AIO方式适用于连接数目多且连接比较长（重操作）的架构，比如相册服务器，充分调用OS参与并发操作，编程比较复杂，JDK7开始支持。
四、使用方式
（1）使用BIO实现文件的读取和写入
//Initializes The ObjectUser1 user = new User1();
user.setName("hollis");
user.setAge(23);
System.out.println(user);
//Write Obj to FileObjectOutputStream oos = null;try {
oos = new ObjectOutputStream(new FileOutputStream("tempFile")); oos.writeObject(user);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
IOUtils.closeQuietly(oos);
}//Read Obj from FileFile file = new File("tempFile");
ObjectInputStream ois = null;
try {
ois = new ObjectInputStream(new FileInputStream(file));
User1 newUser = (User1) ois.readObject();
System.out.println(newUser);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} catch (ClassNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
IOUtils.closeQuietly(ois);
try {
FileUtils.forceDelete(file);
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
（2）使用NIO实现文件的读取和写入
static void readNIO() {
String pathname = "C:\\Users\\adew\\Desktop\\jd-gui.cfg";
FileInputStream fin = null;
try {
fin = new FileInputStream(new File(pathname));
FileChannel channel = fin.getChannel();
int capacity = 100;// 字节
ByteBuffer bf = ByteBuffer.allocate(capacity);
int length = -1;
while ((length = channel.read(bf)) != -1) {
bf.clear();
byte[] bytes = bf.array();
System.out.write(bytes, 0, length);
System.out.println();
}
channel.close();
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (fin != null) {
try {
fin.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
} static void writeNIO() {
String filename = "out.txt";
FileOutputStream fos = null;
try {
fos = new FileOutputStream(new File(filename));
FileChannel channel = fos.getChannel();
ByteBuffer src = Charset.forName("utf8").encode("你好你好你好你好你好"); int length = 0;
while ((length = channel.write(src)) != 0) {
System.out.println("写入长度:" + length);
}
} catch (FileNotFoundException e) {
e.printStackTrace();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
} finally {
if (fos != null) {
try {
fos.close();
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
}
（3）使用AIO实现文件的读取和写入
public class ReadFromFile { public static void main(String[] args) throws Exception { Path file = Paths.get("/usr/a.txt"); AsynchronousFileChannel channel = AsynchronousFileChannel.open(file); ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(100_000); Future<Integer> result = channel.read(buffer, 0); while (!result.isDone()) { ProfitCalculator.calculateTax(); } Integer bytesRead = result.get(); System.out.println("Bytes read [" + bytesRead + "]"); } } class ProfitCalculator { public ProfitCalculator() { } public static void calculateTax() { } } public class WriteToFile { public static void main(String[] args) throws Exception { AsynchronousFileChannel fileChannel = AsynchronousFileChannel.open( Paths.get("/asynchronous.txt"), StandardOpenOption.READ, StandardOpenOption.WRITE, StandardOpenOption.CREATE); CompletionHandler<Integer, Object> handler = new CompletionHandler<Integer, Object>() { @Override public void completed(Integer result, Object attachment) { System.out.println("Attachment: " + attachment + " " + result + " bytes written"); System.out.println("CompletionHandler Thread ID: " + Thread.currentThread().getId()); } @Override public void failed(Throwable e, Object attachment) { System.err.println("Attachment: " + attachment + " failed with:"); e.printStackTrace(); } }; System.out.println("Main Thread ID: " + Thread.currentThread().getId()); fileChannel.write(ByteBuffer.wrap("Sample".getBytes()), 0, "First Write", handler); fileChannel.write(ByteBuffer.wrap("Box".getBytes()), 0, "Second Write", handler); } }
滴滴滴，水开了。
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