数据I/O

news2024/9/23 11:24:45

I/O类型

区分同步或异步(synchronous/asynchronous)。
简单来说,同步是一种可靠的有序运行机制,当我们进行同步操作时,后续的任务是等待当前调用返回,才会进行下一步;而异步则相反,其他任务不需要等待当前调用返回,通常依靠事件、回调等机制来实现任务间次序关系。
区分阻塞与非阻塞(blocking/non-blocking)。在进行阻塞操作时,当前线程会处于阻塞状态,无法从事其他任务,只有当条件就绪才能继续,比如 ServerSocket 新连接建立完毕,或数据读取、写入操作完成;而非阻塞则是不管 IO 操作是否结束,直接返回,相应操作在后台继续处理。不能一概而论认为同步或阻塞就是低效,具体还要看应用和系统特征。对于 java.io,我们都非常熟悉,我这里就从总体上进行一下总结,如果需要学习更加具体的操作,你可以通过教程等途径完成。总体上,我认为你至少需要理解一下内容。IO 不仅仅是对文件的操作,网络编程中,比如 Socket 通信,都是典型的 IO 操作目标。输入流、输出流(InputStream/OutputStream)是用于读取或写入字节的,例如操作图片文件。
而 Reader/Writer 则是用于操作字符,增加了字符编解码等功能,适用于类似从文件中读取或者写入文本信息。本质上计算机操作的都是字节,不管是网络通信还是文件读取,Reader/Writer 相当于构建了应用逻辑和原始数据之间的桥梁。
BufferedOutputStream 等带缓冲区的实现,可以避免频繁的磁盘读写,进而提高 IO 处理效率。这种设计利用了缓冲区,将批量数据进行一次操作,但在使用中千万别忘了 flush。如果不flush,数据是不会出来的,而会一直在缓冲区,知道缓冲区满位置,但如果当前的数据不满,那么就会使程序阻塞
参考下面这张类图,很多 IO 工具类都实现了 Closeable 接口,因为需要进行资源的释放。比如,打开 FileInputStream,它就会获取相应的文件描述符(FileDescriptor),需要利用 try-with-resources、 try-finally 等机制保证 FileInputStream 被明确关闭,进而相应文件描述符也会失效,否则将导致资源无法被释放。利用专栏前面的内容提到的 Cleaner 或 finalize 机制作为资源释放的最后把关,也是必要的。

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