Java IO流主要可以从两个维度进行分类：

1. 按流向分：

• 输入流：从数据源（如文件、网络等）读取数据到程序。

• 输出流：从程序写出数据到目的地（如文件、网络等）。

2. 按处理数据单位分：

• 字节流：以字节（8位）为单位进行读写，可以处理所有类型的数据。

  • 字节输入流：InputStream 为基类，常用子类有 FileInputStream、BufferedInputStream 等。

  • 字节输出流：OutputStream 为基类，常用子类有 FileOutputStream、BufferedOutputStream 等。

• 字符流：以字符（16位）为单位进行读写，主要用于处理文本数据。

  • 字符输入流：Reader 为基类，常用子类有 FileReader、BufferedReader 等。

  • 字符输出流：Writer 为基类，常用子类有 FileWriter、BufferedWriter 等。

3. 按功能分：

• 节点流：直接从数据源或目的地读写数据，如 FileInputStream、FileReader。

• 处理流（包装流）：对节点流进行包装，提供更强大的读写功能，如 BufferedInputStream、BufferedReader 提供缓冲功能，InputStreamReader 和 OutputStreamWriter 实现字节流与字符流的转换。

BIO、NIO、AIO的区别

BIO、NIO、AIO是Java中用于处理I/O操作的三种模型，它们在不同版本的Java中被引入。

1. BIO (Blocking I/O) 同步阻塞I/O

• 特点：在进行I/O操作时，线程会一直阻塞，直到读写完成。每个连接都需要一个独立的线程处理。

• 工作模式：服务器为每个客户端连接创建一个线程，线程在读取或写入数据时会被阻塞。

• 优缺点：

  • 优点：编程简单，在连接数少的情况下性能不错。

  • 缺点：每个连接都需要一个线程，线程开销大，不适合高并发场景。

• 应用场景：连接数较少且固定的架构。

2. NIO (Non-blocking I/O 或 New I/O) 同步非阻塞I/O

• 特点：线程在发起I/O操作后可以立即返回，不需要阻塞等待，通过选择器（Selector）机制实现一个线程处理多个通道（Channel）。

• 核心组件：

  • Channel：类似于流，但可以同时进行读写，支持非阻塞模式。

  • Buffer：数据缓冲区， Channel读写数据必须经过Buffer。

  • Selector：一个选择器可以监控多个Channel的事件（如连接就绪、读就绪、写就绪）。

• 工作模式：线程通过Selector轮询多个Channel，当某个Channel有事件就绪时，线程才进行I/O操作。

• 优缺点：

  • 优点：一个线程可以处理多个连接，适合高并发场景。

  • 缺点：编程模型复杂，需要理解Buffer、Channel、Selector等概念。

• 应用场景：连接数多且连接时间短的架构，如聊天服务器、网络游戏服务器等。

3. AIO (Asynchronous I/O) 异步非阻塞I/O

• 特点：应用程序发起I/O操作后立即返回，当I/O操作完成时，系统会回调通知应用程序。整个过程不会阻塞线程。

• 工作模式：基于事件和回调机制，由操作系统完成I/O操作后通知应用程序。

• 优缺点：

  • 优点：不会阻塞线程，适合高并发且连接时间长的场景。

  • 缺点：编程模型复杂，需要回调函数，目前应用不是很广泛。

• 应用场景：连接数多且连接时间长的架构，如相册服务器、文件服务器等。

三者的对比表格

补充说明：

• 同步与异步：指的是应用程序与内核的交互方式。同步是指应用程序主动等待I/O操作完成；异步是指应用程序发起I/O操作后继续执行，由内核通知应用程序I/O操作完成。

• 阻塞与非阻塞：指的是线程在等待I/O操作时的状态。阻塞是指线程一直等待直到I/O操作完成；非阻塞是指线程在等待I/O操作时可以执行其他任务。

总结

        Java IO流按不同维度分为字节流/字符流、输入流/输出流、节点流/处理流。而BIO、NIO、AIO是Java中处理I/O的三种模型，它们分别适用于不同的场景。随着高并发网络应用的发展，NIO和AIO的使用越来越广泛，尤其是在需要处理大量并发连接的服务器端编程中。