Java IO 系列总纲&系统IO模型-六虎

在Android开发中，不可避免的会接触到IO，抛开体系部分的IO，在运用开发领域，仍然会接触到IO，诸如：

或许您在开发中不再直接运用JDK中的API完结IO部分的功能，但仍有必要了解相关常识。

JAVA的IO，经过虚拟机建立在操作体系的IO之上，在整理JAVA的IO时，可适当了解操作体系部分IO的相关常识，但本系列不会深究。

本系列中，方案包括以下内容：

下图体现了一个冯诺依曼机的结构：

在操作体系中，IO操作会涉及到 用户空间、内核空间的切换 ，以及 内核空间、用户空间之间的数据拷贝 ，接下来就常见的IO模型，简单了解下概念和规划理念。

注：不同操作体系在完结时会存在一定差异，不做深究

IO模型

堵塞IO、BIO、Blocking IO

在 内核IO操作 彻底完结后，才回来 用户空间 履行运用的操作。

此过程中，用户空间程序的履行状况是堵塞的，程序需等到IO操作彻底完结。

以读为例，示意图如下

留意，此处不要与 JAVA的nio包 内容混杂

非堵塞IO

比较于BIO，NIO中 数据等待阶段 是非堵塞的，操作体系不会挂起运用。

类似于JAVA中运用Future进行非堵塞多线程编程，以读为例，运用 轮询 内核，数据是否完结，数据预备安排妥当后，建议体系调用获取数据，体系调用的过程中，运用堵塞。

轮询：运用进程对非堵塞描述符循环发送体系调用，以查看某个操作是否安排妥当

以读为例，示意图如下

I/O复用

经典的Reactor规划。进程经过将一个或许多个操作堵塞在 select 阶段，select能够帮我们检测 fd（文件操作符） 是否处于安排妥当状况。

如果有数据预备好，就回来可操作的信息，再进跋涉一步地读写操作

当需要观测的fd很多时，数据预备的占比可能变高，轮询的收益会降低，而多路复用会得到更高的收益。

以读为例，示意图如下

信号驱动式I/O

在数据预备阶段，不再堵塞等待，内核预备好数据后，经过信号告诉用户空间，用户空间的运用建议体系调用，堵塞获取数据

以读为例，示意图如下

异步I/O

不同于信号驱动式I/O，在数据等待完结后，进行内核到用户空间的数据拷贝，完结后信号告诉运用程序处理数据