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java基础之IO,三种IO创建文件的方法

temp10 2024-10-18 13:52:56 java教程 10 ℃ 0 评论

Java中的IO流主要是指用于输入(Input)和输出(Output)的流,它是Java进行数据读写操作的一个重要机制,涵盖了文件操作、网络数据传输等多种场景。在Java中,IO流按照不同的分类有不同的概念和用途:

  1. BIO(Blocking IO):传统的IO模型,是Java最基本的IO流操作,主要指的是java.io包下的类和接口。这些IO流操作是同步阻塞的,当一个线程调用读写操作时,需要等到操作完成后才能继续执行。BIO主要用于文件读写、序列化对象的读写等。
  2. NIO(Non-blocking IO):Java New IO,是从Java 1.4版本开始引入的一个新的IO模型,主要指的是java.nio包下的类和接口。NIO支持面向缓冲区的(Buffer)、非阻塞的IO操作,提供了通道(Channel)、缓冲区(Buffer)、选择器(Selector)等概念,使得它在文件IO和网络IO中都有广泛应用。NIO旨在提高IO操作的效率,特别是在需要处理成千上万个连接时,比如高性能的网络服务器。
  3. AIO(Asynchronous IO):Java 7引入的一个新的IO模型,也称为NIO.2。AIO实现了真正的异步非阻塞IO操作,即IO操作完成后会主动回调,它不需要线程不断地轮询来检查IO操作是否完成。这使得AIO非常适合进行大量的、高并发的IO操作,如高性能服务器的开发。

BIO方式创建文件

  • 创建方式:通过java.io包中的FileInputStream、FileOutputStream、FileReader和FileWriter等类。
  • 优点:编程模型简单,适用于小量数据的同步处理。
  • 缺点:效率低,因为它是阻塞的,当一个线程进行IO操作时,必须等待操作完成才能继续执行,不适合高并发场景。
  • 使用场景:适用于单线程且文件大小不大的情况,或者对于简单的文件处理。

NIO方式操作文件

  • 创建方式:通过java.nio.channels.FileChannel与java.nio.ByteBuffer等类。FileChannel可以从FileInputStream、FileOutputStream或RandomAccessFile获取。
  • 优点:支持非阻塞模式,提高了IO操作的效率;支持缓冲区,可以更加灵活地处理数据;支持选择器,适合实现多路复用。
  • 缺点:编程模型复杂,需要理解缓冲区、通道和选择器等概念。
  • 使用场景:适用于需要高效率、大量数据处理的场景,如网络服务器或大文件处理。

AIO方式操作文件

  • 创建方式:通过java.nio.channels.AsynchronousFileChannel类。
  • 优点:提供了真正的异步非阻塞IO操作,通过回调机制处理IO操作结果,可以有效利用系统资源,提高程序性能。
  • 缺点:编程模型更加复杂,需要处理回调函数和Future对象,对错误处理的要求更高。
  • 使用场景:适用于高并发的IO操作,特别是在IO操作非常耗时的情况下,可以显著提高程序的响应性能。

总结

  • BIO:简单的文件IO操作,小规模数据处理。
  • NIO:大文件处理,高效的文件IO操作,适合于服务器开发。
  • AIO:高并发环境下的文件IO操作,需要非阻塞和高响应性的场景。

Java IO可以完成的一些主要工作

Java中的IO(输入/输出)操作不仅仅局限于文件的创建,它还涵盖了一系列的数据读取、写入和处理操作,这些操作适用于多种数据源和目标,如文件、网络、内存中的数据结构等。

java基础之IO,三种IO创建文件的方法

  1. 文件读写:读取或写入文件中的数据。这包括文本文件和二进制文件的操作。
  2. 缓冲操作:使用缓冲区进行数据处理,可以提高IO操作的效率,减少实际的物理读写次数。
  3. 序列化与反序列化:Java对象的序列化是指将对象转换为字节序列的过程,便于存储或网络传输;反序列化则是将这些字节序列恢复为原来的Java对象。
  4. 网络通信:通过套接字(Socket)进行数据的发送和接收,实现网络间的通信。
  5. 管道通信:使用管道(Pipe)在不同线程之间进行数据传输。
  6. 数据转换:通过各种流(Stream)和读写器(Reader/Writer)支持数据之间的转换,如从字节到字符的转换。
  7. 系统资源访问:访问和操作系统资源,如读写系统属性或环境变量。
  8. 内存访问:通过IO流操作内存中的数据,例如使用ByteArrayInputStream或ByteArrayOutputStream处理内存中的字节数组。
  9. 压缩与解压:使用java.util.zip包提供的类和接口对数据进行压缩和解压缩。
  10. 字符编码和解码:处理不同字符编码之间的转换。
  11. 文件和目录的管理:创建、删除、遍历文件和目录,以及查询文件的属性(如大小、修改日期等)。
  12. 文件系统监听:监控文件系统的变化,如文件的创建、修改、删除等事件。

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