1、IO和NIO
1.1、传统IO和NIO区别在哪?
- Java NIO和IO之间最大的区别在 IO是面向流的,而NIO是面向缓存区buffer的
- Java NIO是非阻塞式的,意味着使用一个线程向某通道发送一个请求读取数据,如果buffer中有可以使用的数据,那么就可以得到,如果目前没有可用的数据就没有收货;IO的各种流是阻塞式的读取或者写入,如果使用线程调用read()或者write()方法时,那么该线程就一直被阻塞,直到有数据读取或者写入
- Java NIO的选择器selector是允许使用一个单独的线程监视多个输入通道的channel的
1.2、除了NIO还有哪些IO?
- BIO:同步并阻塞。
- 客户端有请求,那么服务器端就启动一个线程进行处理,也就是造成很多不必要的开销,使用线程池可以改善
- 好处:如果是连接数比较小的架构,比较适合服务器资源要求较高
- NIO:同步非阻塞
- 客户端有请求时,一个请求就是一个线程,服务器端使用一个多路复用器注册接收各种请求,多路复用器使用轮询查询到IO请求,然后开启线程执行请求的内容
- 好处:连接数目比较多,但是连接时间短的架构。如来聊天服务器
- AIO:异步非阻塞
- 服务器实现一个有效请求为一个线程,客户端的IO请求都是先试用IO的多路复用完成再通知服务器应该去启动线程进行处理
- 好处:适用于连接数目较多,同时连接世界比较长的架构
1.3、IO总共分为5种模型
- https://blog.csdn.net/yyf_it/article/details/52468799
- 异步I/O(Posix.1的aio_系列函数)
- 非阻塞IO
- I/O复用(select和poll)
- 信号驱动I/O(SIGIO)
- 阻塞I/O:应用程序调用一个IO函数,导致应用程序阻塞,如果数据已经准备好,从内核拷贝到用户空间,否则一直等待下去
1.4、NIO关键内容
- NIO内容核心的知识点是:buffer缓冲区、channel通道、选择器selector
- buffer缓冲区:
- 1、缓冲区buffer主要关注三个点:capacity容量、limit界限、position位置
- 2、capacity代表是该buffer缓冲区所能缓存的内容大小,不能为负值,创建后不能改变
- 3、limit界限代表着后后年的数据 不能被写,也不能被读
- 4、position代表着下一个可以被读、或者可以被写的位置索引,起始位置为0
- 5、向缓冲区buffer写入的方法是put();如果将缓冲区的数据写出,那么首先使用flip()方法为输出数据做准备,然后调用clear()就可以将缓冲区数据写出,并且position为0了,limit在capacity位置
- channel通道
- channel类似于IO传统中的流对象,但是与传统流IO对象之间是有区别的
- 区别在两个方面:1)channel可以指定的将文件的部分或者全部的内容映射到buffer中;2)程序不能直接访问buffer中的数据,如果需要写入或者读取,那么就得使用从channel中获取到buffer或者向buffer向channel中写入数据
- selector选择器
- 使用单个线程处理多个channel通道
2、ThreadLocal类
- ThreadLocal的全程为:Thread Local variable线程局部变量
- ThreadLocal的功能:首先ThreadLocal类能够简化编程的并发访问,这个隔离多线程程序的竞争资源,解决多线程对于同一个变量的访问冲突
- ThreadLocal类和普通同步机制的区别?
- ThreadLocal类是采用对于程序竞争的资源进行复制多份处理,目的也就是减少多线程对于共享资源的竞争
- 普通同步机制通常采用的方法是使用锁,通过锁的作用来分配线程对于共享资源的读写
- ThreadLocal类的方法
- ThreadLocal方法的源码分析:https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920407.html
- get()方法
/** * Returns the value in the current thread's copy of this * thread-local variable. If the variable has no value for the * current thread, it is first initialized to the value returned * by an invocation of the {@link #initialValue} method. * * @return the current thread's value of this thread-local */ public T get() { Thread t = Thread.currentThread(); ThreadLocalMap map = getMap(t); if (map != null) { ThreadLocalMap.Entry e = map.getEntry(this); if (e != null) return (T)e.value; } return setInitialValue(); } ThreadLocalMap getMap(Thread t) { return t.threadLocals; } private T setInitialValue() { T value = initialValue(); Thread t = Thread.currentThread(); ThreadLocalMap map = getMap(t); if (map != null) map.set(this, value); else createMap(t, value); return value; } protected T initialValue() { return null; }
- set()方法
public void set(T value) { Thread t = Thread.currentThread(); ThreadLocalMap map = getMap(t); if (map != null) map.set(this, value); else createMap(t, value); } ThreadLocalMap getMap(Thread t) { return t.threadLocals; } void createMap(Thread t, T firstValue) { t.threadLocals = new ThreadLocalMap(this, firstValue); } ```