NIO（非阻塞I/O）和IO（阻塞I/O）详解

NIO（非阻塞I/O）和IO（阻塞I/O）是Java中两种不同的I/O模型。本文将详细介绍这两种模型，包括它们的定义、特点、使用场景以及如何在实际应用中正确使用它们。

IO（阻塞I/O）

在Java中，传统的I/O操作是同步且阻塞的。这意味着，当一个线程发起一个I/O操作（如读写文件或网络套接字）时，该线程会一直阻塞，直到I/O操作完成。在阻塞I/O模型中，Java默认创建的socket都是阻塞的。

示例代码

// 创建一个socket
Socket socket = new Socket("localhost", 8080);

// 获取输入流
InputStream inputStream = socket.getInputStream();

// 读取数据
byte[] buffer = new byte[1024];
int bytesRead = inputStream.read(buffer);

// 处理数据
String data = new String(buffer, 0, bytesRead);

在这个例子中，当调用inputStream.read(buffer)时，线程会阻塞，直到读取到数据。在读取过程中，线程不能执行其他操作。

NIO（非阻塞I/O）

NIO（New I/O）是Java 1.4引入的一种新的I/O模型，也称为非阻塞I/O。与传统的I/O模型不同，NIO是基于事件驱动的，它可以实现非阻塞的读写操作。在NIO中，数据读写是通过缓冲区（Buffer）和通道（Channel）来完成的。

示例代码

// 创建一个socket channel
SocketChannel socketChannel = SocketChannel.open();

// 设置为非阻塞模式
socketChannel.configureBlocking(false);

// 连接到服务器
socketChannel.connect(new InetSocketAddress("localhost", 8080));

// 创建一个缓冲区
ByteBuffer buffer = ByteBuffer.allocate(1024);

// 读取数据
int bytesRead = socketChannel.read(buffer);

// 处理数据
String data = new String(buffer.array(), 0, bytesRead);

在这个例子中，当调用socketChannel.read(buffer)时，线程不会阻塞。如果当前没有数据可读，方法会立即返回0。这样，线程可以在读取数据的同时执行其他操作。

NIO和IO的区别

1. 阻塞与非阻塞：IO是阻塞的，NIO是非阻塞的。在NIO中，线程可以在等待I/O操作完成的同时执行其他操作。
2. 数据传输方式：IO是基于流的，数据以字节为单位顺序传输。NIO是基于缓冲区的，数据以块为单位传输。
3. 性能：由于NIO的非阻塞特性，它可以提供更高的性能，特别是在处理大量并发连接时。

使用场景

1. IO：适用于小数据量的场景，如传统的文件读写操作。
2. NIO：适用于大数据量和大量并发连接的场景，如网络编程、文件传输等。

总结

NIO和IO是Java中两种不同的I/O模型，各有特点和适用场景。在实际应用中，应根据具体需求选择合适的模型，以实现最佳的性能和资源利用率。