java常见面试题:什么是NIO(New IO)?NIO和IO有什么区别?

发布时间:2024年01月07日

NIO(New IO)是一种同步非阻塞的I/O模型,是I/O多路复用的基础,已经被越来越多地应用到大型应用服务器,成为解决高并发与大量连接、I/O处理问题的有效方式。

NIO适用于处理大量并发连接和高性能的网络服务器开发,如聊天服务器、即时通讯服务器、游戏服务器等。这是因为NIO提供了非阻塞的网络I/O操作,可以在一个线程中同时处理多个连接,提高了服务器的并发性能。此外,NIO还适用于文件I/O和数据库操作,可以高效地读写大文件和与数据库进行交互。

以下是NIO和IO的主要区别:

  1. 面向流与面向缓冲:IO是面向流的,意味着每次从流中读取一个或多个字节,直至读取所有字节。这些字节没有被缓存在任何地方,此外,当数据被读取或写入时,如果需要前后移动流中的数据,不能直接移动,需要先将其缓存到一个缓冲区。而NIO是面向缓冲区的,数据读取到一个它稍后处理的缓冲区中,需要时可以在缓冲区中前后移动。这就增加了处理过程中的灵活性。但是,需要确保缓冲区中是否包含需要处理的数据,且在将新数据写入缓冲区时,要确保不会覆盖尚未处理的数据。
  2. 阻塞与非阻塞:IO的流是阻塞的,意味着当一个线程在调用read和write方法时,该线程会被阻塞,直到一些数据被读取或者完全写入。这种阻塞模式使得一个单独线程容易来管理多个通道。而NIO是非阻塞的,一个线程从通道读取数据时,仅可以得到当前可用的数据,如果没有数据可用,那么线程可以继续执行其他任务,而不是阻塞等待数据可用。这种非阻塞模式使得一个单独的线程可以管理多个输入和输出通道。

NIO(New IO)的优点主要包括:

  1. 高效的数据处理能力:NIO采用事件驱动模型,一旦有数据到达就可以立即处理,不必像BIO那样需要一直等待。
  2. 支持海量并发连接:NIO使用Reactor模式,服务器端程序能够同时处理成千上万个客户端连接,大大提高了服务器并发处理能力。
  3. 异步非阻塞:NIO是异步非阻塞的,客户端发送请求后不需要等待服务器处理完毕,可以继续执行其他任务,当服务器处理完毕后,会通知客户端进行下一步操作。
  4. 内存映射文件:NIO可以使用内存映射文件的方式读写文件,这样可以大大提高文件读写的效率。

然而,NIO也存在一些缺点:

  1. 代码复杂度高:NIO的代码相对复杂,需要深入理解其事件驱动和Reactor模式的原理,对于初学者来说有一定的学习门槛。
  2. 无法利用全部带宽:由于NIO是基于Reactor模式的,当有大量并发连接时,无法充分利用所有带宽。
  3. 不适合所有场景:NIO主要适用于读/写操作较多,而连接数特别大的场景,如Web服务器、消息队列服务器等。对于一些需要频繁进行小数据量、低频率读/写操作的场景,NIO可能并不是最优选择。

以上信息仅供参考,可以查阅关于NIO的专业书籍或者咨询技术人员,以获取更全面的信息。

文章来源:https://blog.csdn.net/dxl920807/article/details/135431887
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