IO种类

从数据传输方式可以将IO分为字节流和字符流：

• 字节流：InputStream输入流，OutputStream输出流
• 字符流：Reader输入流，Writer输出流
• 如何选择：对于频繁处理字符串的情况，选择字符流会好一些，因为字符流具备缓冲区，提高了性能。缓冲区是一块特殊的内存区域，通过将数据缓存在缓冲区，之后直接从中读写，可以显著提高性能，字符流的操作都是在缓冲区进行的。字节流的操作不会经过缓冲区，而是直接操作文本本身。

BIO

• 同步阻塞式IO模型： 服务端的线程会一直阻塞等待客户端发起请求，如果客户端一直不发起，那服务器端的线程会一直存在。
• 弹性伸缩能力差： 每个客户端都会对应一个线程，对于上千万客户端的接入，会难以承受。
• 多线程耗费资源： 线程的创建、销毁和阻塞等待，都会耗费CPU资源。

NIO

• 同步非阻塞式IO模型： 服务器端提供一个单线程的 Selector 来同一管理所有客户端接入的 socket 连接，并负责监听每个客户端所关心的事件。
• 弹性伸缩能力强： 因为服务端不再是多个线程来处理，而是一个线程来处理所有请求。
• 单线程节约资源。

Java IO 和 NIO 的区别

• IO 面向流，NIO 面向缓冲区： IO 面向流是指每次从流中读取一个或多个字节，它们没有被缓存在任何地方，而且不能前后移动流中的数据。NIO 面向缓冲区是指将读取到的数据放到一个稍后处理的缓冲区，数据可以在缓冲区中前后移动，增加了灵活性。
• IO 是阻塞的，NIO 是非阻塞的。
• NIO 中提供了一个单线程的 Selector 来管理多个输入通道。

NIO 核心：

• Channel（通道）：双向性，非阻塞性，操作唯一性（只能通过 buffer 操作）。实现方式由 UDP 类的 DatagramChannel ， 和 TCP 类的 ServerSocketChannel / SocketChannel 。
• Buffer（缓冲区）：读写 Channel 中的数据，本质是一块内存区域。
• Selector（多路复用器）

NIO 编程实现步骤

1. 创建 Selector。
2. 创建 ServerSocketChannel，并绑定监听端口。
3. 将 Channel 设置为非阻塞模式。
4. 将 Channel 注册到 Selector 上，监听连接事件。
5. 循环调用 Selector 的 select 方法，检测就绪情况。
6. 调用 selectedKeys 方法获取就绪 Channel 集合。
7. 判断就绪事件种类，调用业务处理方法。
8. 根据业务需要，决定是否再次注册监听事件，重复执行第三步操作。

阻塞非阻塞、同步异步

阻塞：发起请求后，调用者会一直等待请求结果返回，此时线程被挂起，无法从事其他任务。
非阻塞：发起请求后，调用者不用等着结果返回，可以先去处理其他任务。

同步：发起调用后，需要等待处理结果才能返回。
异步：发起调用后，不需要等待处理结果，被调用者可以通过回调机制来通知调用者它的返回结果。

为什么分为字节流和字符流？

• 字符流是由Java虚拟机将字节转换得到的，这个过程是比较耗时的，而且容易出现乱码问题，所以IO直接提供了操作字符的接口。
• 编码就是把字符转换为字节，而解码是把字节重新组合成字符。
• InputStreamReader 实现从字节流解码成字符流；
• OutputStreamWriter 实现字符流编码成为字节流。

java 中有几种类型的流？JDK 为每种类型的流提供了一些抽象类以供继承，请说出他们分别是哪些类？

Java 中的流分为两种，一种是字节流，另一种是字符流，每种流都包括输入和输出，所以一共四个：InputStream，OutputStream，InputStreamReader，OutputStreamWriter。

字节流和字符流的区别：

1. 字节流可用于任何类型的对象，包括二进制对象，而字符流只能处理字符或者字符串；
2. 字节流提供了处理任何类型的 IO 操作的功能，但它不能直接处理 Unicode 字符，而字符流就可以。

NIO（与IO相比主要是非阻塞、面向块而不是面向流）

• NIO意思是新的输入/输出库，也可以理解成 non-blocking IO ，同步非阻塞的IO模型。
• IO和NIO主要的区别是，IO以流的方式处理数据，NIO以块的方式处理数据。
• NIO 实现了 IO 多路复用中的 Reactor 模型，一个线程 Thread 使用一个选择器 Selector 通过轮询的方式去监听多个通道 Channel 上的事件，从而让一个线程就可以处理多个事件。通过配置监听的通道 Channel 为非阻塞，那么当 Channel 上的 IO 事件还未到达时，就不会进入阻塞状态一直等待，而是继续轮询其它 Channel，找到 IO 事件已经到达的 Channel 执行。
• 因为创建和切换线程的开销很大，因此NIO使用一个线程来处理多个事件，对于 IO 密集型的应用具有很好的性能。