Java.IO
目录
1.3 NIO（Non-blocking IO，非阻塞 IO）
1.4 AIO（Asynchronous IO，异步 IO）
1.理解IO，BIO，NIO，AIO。
要理解 IO、BIO、NIO、AIO，需要从IO 模型的角度切入 —— 它们本质是不同场景下数据输入输出的处理方式，核心区别体现在同步 / 异步和阻塞 / 非阻塞的特性上。、
简单比喻：
- BIO：点餐后站在窗口一直等餐（阻塞，啥也干不了）。
- NIO：点餐后每隔一会儿去窗口问 “好了吗”（非阻塞，期间可干别的）。
- AIO：点餐后留电话，餐好了商家打电话通知（异步，完全不用管）。
1.1基础：IO（Input/Output，输入输出）
IO 是所有数据交换过程的统称，指计算机与外部设备（如磁盘、网络）或其他系统之间的数据读取（Input）和写入（Output）操作。例如：读取本地文件、接收网络数据、向数据库写入数据等，都属于 IO 操作。
1.2 BIO（Blocking IO，阻塞 IO）
BIO 是同步阻塞 IO模型，是最传统的 IO 处理方式。
核心特点：
- 阻塞性：当发起 IO 操作（如读 / 写）时，线程会被「挂起」，直到操作完成（如数据读完、写入成功）才能继续执行其他任务。
- 同步性：IO 操作的发起者（应用线程）必须等待操作结果，不能 “撒手不管”。
举例：
传统的 Java 文件读取（FileInputStream）或 Socket 通信：
// BIO读取文件（阻塞示例）
InputStream in = new FileInputStream("file.txt");
byte[] buffer = new byte[1024];
int len = in.read(buffer); // 线程阻塞，直到读取到数据或结束如果读取的文件很大或网络数据未到达，线程会一直卡在read()方法，期间无法做任何事。
问题：
- 并发场景下，每处理一个 IO 任务需占用一个线程（如服务器每接一个客户端连接就新建线程），线程资源有限（JVM 线程数通常上限为几千），高并发时会导致线程耗尽、性能崩溃。
- 适用场景：连接数少、操作简单的场景（如简单的本地文件处理）。
1.3 NIO（Non-blocking IO，非阻塞 IO）
NIO 是同步非阻塞 IO模型，JDK 1.4 引入，用于解决 BIO 的高并发瓶颈。
核心特点：
- 非阻塞性：IO 操作发起后，若数据未就绪，线程不会阻塞，而是立即返回（通常返回 0 或空），可以继续执行其他任务。
- 同步性：应用线程仍需主动「轮询」检查 IO 操作是否就绪（而非被动等待通知）。
- 多路复用：通过「选择器（Selector）」管理多个 IO 通道（Channel），一个线程可同时处理多个 IO 任务，大幅减少线程数量。
核心组件：
- Channel（通道）：类似流，但双向（可读可写），支持非阻塞操作（如
SocketChannel、FileChannel）。 - Buffer（缓冲区）：数据的容器（如
ByteBuffer），IO 操作需通过缓冲区进行（先读数据到缓冲区，再从缓冲区取数据）。 - Selector（选择器）：监听多个 Channel 的事件（如 “读就绪”“连接就绪”），一个线程通过 Selector 即可管理所有 Channel，实现 “多路复用”。
1.4 AIO（Asynchronous IO，异步 IO）
AIO 是异步非阻塞 IO模型，也叫 NIO.2，JDK 1.7 引入，进一步提升 IO 效率。
核心特点：
- 非阻塞性：IO 操作发起后，线程无需等待，可立即执行其他任务。
- 异步性：IO 操作由操作系统完成后，通过「回调函数」主动通知应用线程（无需应用轮询）。
2.流写入与写出（基础版）
在编程中，流的写入与输出是数据处理的核心操作。流（Stream）是一种抽象的数据序列，可以是文件、网络连接或内存缓冲区。
（这里为了方便展示输出，采用字节流读取文本，实际上用字符流更好，这里可以把文本内容换成一首歌等等)
2.1流写入（ 输入： 吸星大法 从源读取）
核心逻辑：
程序通过输入流，从 "数据源"（文件、网络、Socket 等）中主动读取数据，数据的流动方向是「源 → 程序」。
关键特点：
- 数据源必须存在（否则会抛出异常，如文件不存在时
FileNotFoundException）。 - 读取过程是 "被动" 的：程序需要主动调用
read()等方法才能获取数据。 - 读完数据后必须关闭流，释放数据源的占用（如文件句柄、网络连接）。
常用输入流类及场景：
| 类型 | 典型类 | 数据源场景 | 核心方法（吸星动作） |
|---|---|---|---|
| 字节输入流 | FileInputStream | 本地二进制文件（图片、视频） | read(byte[] buf)：批量读取字节 |
Socket.getInputStream() | 网络 Socket（对方发送的数据） | read()：逐个读取字节 | |
| 字符输入流 | BufferedReader | 本地文本文件、网络文本响应 | readLine()：读取一行文本（高效） |
InputStreamReader | 字节流转字符流（指定编码） | read(char[] cbuf)：批量读取字符 |
示例：用 "吸星大法" 读取文本文件
import java.io.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();//创建一个StringBuilder对象
InputStream in1=null;
try {
in1 = new FileInputStream("./user.ser");//创建输入流
int b;
// 字节数组，缓冲区,提高流的读写性能，减少流的读写次数
// 就像你家的米舀子
byte[] buffer = new byte[1024];
//循环读取,吸数据
while ((b = in1.read(buffer)) != -1) {
sb.append(new String(buffer, 0, b)); // 只添加实际读取的字节
System.out.println(sb.toString());
}
} catch (FileNotFoundException e) {
throw new RuntimeException(e);
}catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
finally {
if (null != in1) {
try {
in1.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}//关闭输入流
}
}
}输出结果：
2.2流写出（ 输出，北冥神功 写到目标 ）
核心逻辑：
程序通过输出流，将数据主动写入到 "目标"（文件、网络、Socket 等），数据的流动方向是「程序 → 目标」。
关键特点：
- 目标可以不存在（如文件不存在时，输出流会自动创建，目录除外）。
- 写入过程是 "主动" 的：程序调用
write()等方法将数据推送到目标。 - 写完后需刷新（flush） 或关闭流：缓冲流会先将数据存在内存缓冲区，刷新后才真正写入目标（关闭时会自动刷新）。
常用输出流类及场景：
| 类型 | 典型类 | 目标场景 | 核心方法（北冥动作） |
|---|---|---|---|
| 字节输出流 | FileOutputStream | 本地二进制文件（图片、视频） | write(byte[] buf)：批量写入字节 |
Socket.getOutputStream() | 网络 Socket（向对方发数据） | write(int b)：逐个写入字节 | |
| 字符输出流 | BufferedWriter | 本地文本文件、网络文本发送 | write(String str)：写入字符串 |
PrintWriter | 格式化输出（如日志、控制台） | println(String str)：写入一行并换 |
示例：用 "北冥神功" 写入文本文件
import java.io.*;
public class Test {
public static void main(String[] args) {
System.out.println("开始北冥神功");
try (
// 字符输出流（带缓冲，提高北冥效率）
BufferedWriter writer = new BufferedWriter(new FileWriter("user.ser",true))// 创建字符输出流
) {
String data = "这是要导出的数据";
// 主动"吐"数据到目标
writer.write(data);
writer.newLine(); // 换行（跨平台兼容）
writer.write("第二行数据");
// 手动刷新（可选，关闭时会自动刷新）
writer.flush();// 刷新缓冲区
System.out.println("北冥神功完成，数据已导出");
} catch (IOException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
注意点：
BufferedWriter 会覆盖原文件内容的原因如下：
FileWriter 默认行为：
当使用 new FileWriter("user.ser") 构造函数时，默认以覆盖模式打开文件
这相当于 new FileWriter("user.ser", false)，第二个参数默认为 false，改成true即可
Java IO 机制：
FileWriter 基于 FileOutputStream，默认会截断（truncate）已有文件
文件指针定位在开头位置，新写入的内容会从头开始覆盖
输出效果：
2.3输入与输出的 "组合技"：数据搬运
实际开发中，输入流和输出流往往配合使用，完成 "源 → 程序 → 目标" 的完整数据搬运，比如文件复制、网络数据转发等。
示例：组合 "吸星 + 北冥" 实现文件复制
import java.io.*;
public class Main {
public static void main(String[] args) {
StringBuilder sb = new StringBuilder();//创建一个StringBuilder对象
InputStream in1=null;
OutputStream out1=null;
try {
in1 = new FileInputStream("./user.ser");//创建输入流
File f = new File("D://user//a.txt");//创建文件对象
if (!f.getParentFile().exists()) {
f.getParentFile().mkdirs();
}//创建父目录
out1 = new FileOutputStream(f);//创建输出流
int b;
// 字节数组，缓冲区,提高流的读写性能，减少流的读写次数
// 就像你家的米舀子
byte[] buffer = new byte[1024];
//循环读取,吸数据
while ((b = in1.read(buffer)) != -1) {
out1.write(buffer);
}
} catch (FileNotFoundException e) {
throw new RuntimeException(e);
}catch (IOException e) {
throw new RuntimeException(e);
}
finally {
if (null != in1) {
try {
in1.close();
} catch (IOException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}//关闭输入流
}
}
}运行效果：
3.java.io常用的类有哪些
（微信公众号看到的比较齐全的图）
1.实际操作常用的用法
他们的类看着非常多而且繁琐，建议组合使用。
例如：
FileInputStream
用途: 用于从文件系统中读取文件数据
特点: 直接与文件关联，每次读取都会触发系统调用
性能: 频繁的小量读取操作效率较低
BufferedInputStream
用途: 为其他输入流添加缓冲功能
特点:
内部维护缓冲区，减少系统调用次数
显著提升频繁读取操作的性能
支持 mark() 和 reset() 方法
用法: 通常包装 FileInputStream 或其他基础输入流
// 推荐的组合使用方式
BufferedInputStream bis = new BufferedInputStream(new FileInputStream("file.txt"));
这样的方式结合了 FileInputStream 的文件访问能力和 BufferedInputStream 的缓冲优化。
Agent 垂直技术社区，欢迎活跃、内容共建。
更多推荐
25
0- 0
已为社区贡献2条内容
所有评论(0)