Java NIO与IO的详细区别(可不可以深入到JVM和操作系统来讲解)

Question

补充：查阅网上相关资料都说，NIO是和操作系统底层相关的，这就一句话，不得其解；还有NIO的Selector的那个工作模式它是怎么实现的呢？ 

Answer 1

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。

在一起的 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。

Answer 2

nio 少了一次从 内核空间 到 用户空间的 copy.