Java NIO与IO的详细区别(通俗篇)

内核空间、用户空间、计算机体系结构、计算机组成原理、……确实有点儿深奥。

 

我的新书《代码之谜》会有专门的章节讲解相关知识，现在写个简短的科普文：

 

就速度来说 CPU > 内存 > 硬盘

 

• I- 就是从硬盘到内存
• O- 就是从内存到硬盘

第一种方式：我从硬盘读取数据，然后程序一直等，数据读完后，继续操作。这种方式是最简单的，叫阻塞IO。

 

第二种方式：我从硬盘读取数据，然后程序继续向下执行，等数据读取完后，通知当前程序（对硬件来说叫中断，对程序来说叫回调），然后此程序可以立即处理数据，也可以执行完当前操作在读取数据。

 

在以前的 Java IO 中，都是阻塞式 IO，NIO 引入了非阻塞式 IO。

 

还有一种就是同步 IO 和异步 IO。经常说的一个术语就是“异步非阻塞”，好象异步和非阻塞是同一回事，这大概是一个误区吧。

 

至于 Java NIO 的 Selector，在旧的 Java IO 系统中，是基于 Stream 的，即“流”，流式 IO。

 

当程序从硬盘往内存读取数据的时候，操作系统使用了 2 个“小伎俩”来提高性能，那就是预读，如果我读取了第一扇区的第三磁道的内容，那么你很有可能也会使用第二磁道和第四磁道的内容，所以操作系统会把附近磁道的内容提前读取出来，放在内存中，即缓存。

 

（PS：以上过程简化了）

 

通过上面可以看到，操作系统是按块 Block从硬盘拿数据，就如同一个大脸盆，一下子就放入了一盆水。但是，当 Java 使用的时候，旧的 IO 确实基于 流 Stream的，也就是虽然操作系统给我了一脸盆水，但是我得用吸管慢慢喝。

 

于是，NIO 横空出世。

评论

18 楼 lovme_forever 2014-01-08  

还有下篇继续跟进吗

17 楼 coolbamboo2008 2014-01-07  

写的很好，比喻很形象

16 楼 jiakechong 2014-01-07  

比喻很形象

15 楼 justjavac 2014-01-07  

在世界的中心呼喚愛 写道

楼主，你的意思是：块的方式从硬盘读取数据到缓存中，程序从缓存取数据是流的方式？

不是。「块」和「流」和方向无关，和实现有关。

14 楼 在世界的中心呼喚愛 2014-01-07  

楼主，你的意思是：块的方式从硬盘读取数据到缓存中，程序从缓存取数据是流的方式？

13 楼 sanshizi 2014-01-07  

I- 就是从硬盘到内存
O- 就是从内存到硬盘

改为: 从硬盘到内存是I 从内存到硬盘是O

12 楼 Tyrion 2014-01-06  

“按照《Unix网络编程》的划分，IO模型可以分为：阻塞IO、非阻塞IO、IO复用、信号驱动IO和异步IO，按照POSIX标准来划分只分为两类：同步IO和异步IO。如何区分呢？首先一个IO操作其实分成了两个步骤：发起IO请求和实际的IO操作，同步IO和异步IO的区别就在于第二个步骤是否阻塞，如果实际的IO读写阻塞请求进程，那么就是同步IO，因此阻塞IO、非阻塞IO、IO服用、信号驱动IO都是同步IO，如果不阻塞，而是操作系统帮你做完IO操作再将结果返回给你，那么就是异步IO。阻塞IO和非阻塞IO的区别在于第一步，发起IO请求是否会被阻塞，如果阻塞直到完成那么就是传统的阻塞IO，如果不阻塞，那么就是非阻塞IO。”

11 楼 lonelybug 2014-01-05  

NIO应用的是Reactor Design Pattern来作为实现的基本理念。

NIO还包括Direct Memory，和Zero－Copy。

总之，想学习的人还是自己看JDK文档吧。技术要的是严谨和深入浅出。

既然你写的题目是NIO和IO的详细区别，我觉得你还是需要改进一下你的文章。

10 楼 yidao620c 2014-01-04  

果然很详细

9 楼 zhouyicang 2014-01-03  

i/o通俗说应该是内存到外部存储吧，我感觉内存到网络也是io吧，不只是硬盘，个人不是很专业，只是有疑问，有错了指正哦

8 楼 shengren0 2014-01-03  

好详细啊！上首页了

7 楼 ie7shop 2014-01-03  

如些精妙详细的内容，让人叹为观止。。。

6 楼 somefuture 2014-01-03  

yixiandave 写道

为什么有种没写完的感觉。。。

明显没写完，太坑了。。

5 楼 yixiandave 2014-01-03  

为什么有种没写完的感觉。。。

4 楼 smallXiaoTi 2014-01-03  

    比喻好通俗。。

3 楼 msdn19880714 2014-01-02  

2 楼 y61759h 2014-01-02  

确实很详细

1 楼 rex0654335 2014-01-02  

果然很详细