"Java IO方式及NIO的多路复用实现详解"

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Java提供了多种IO方式,包括传统的java.io包以及NIO(New IO)。 在java.io包中,IO操作是基于流模型实现的。这个包提供了一些最常用的IO功能,如File抽象、输入输出流等。它的交互方式是同步阻塞的,也就是说,在读取输入流或写入输出流时,线程会一直阻塞在那里直到读写操作完成。 NIO是Java 1.4版本中引入的新IO机制。它通过引入了Channel、Buffer和Selector等新的抽象,提供了对非阻塞IO方式的支持。在NIO中,所有IO操作都是基于Buffer进行的,而Channel则是数据的源头或目的地。NIO的特点是非阻塞式的IO操作,即在进行IO操作时,如果没有数据可读或没有空间写入,则不会阻塞线程,可以继续执行其他操作。 NIO的非阻塞IO机制实现了多路复用(multiplexing)。多路复用是指在单个线程中同时监控多个IO通道的状态,如果其中任何一个通道有数据可读或可写入,则进行相应的操作。这样可以在单个线程中同时处理多个IO操作,提高了系统的处理能力。NIO是通过Selector类来实现多路复用的,Selector会不断地轮询注册在其上的Channel,如果某个Channel满足读写条件,则会被Selector选出来进行相应的处理。 2018年Java 7推出了NIO的进一步改进,引入了异步非阻塞IO方式,也被称为AIO(Asynchronous IO)。AIO在传统的NIO基础上增加了异步的特性,即在进行IO操作时,不需要等待IO操作完成,可以继续进行其他操作。AIO使用了CompletionHandler接口来处理IO事件,当IO操作完成后会回调CompletionHandler的相应方法。 总的来说,Java提供了传统的java.io包以及NIO来实现不同的IO方式。NIO通过引入Channel、Buffer和Selector等新的抽象,实现了非阻塞IO机制和多路复用。Java 7引入的NIO 2则进一步改进了NIO,引入了异步非阻塞IO方式。这些IO方式的不同特点和功能使得Java在构建高扩展性应用方面具有很强的能力。